JPH1135957A - Gas refining and gas refining facility - Google Patents

Gas refining and gas refining facility

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Publication number
JPH1135957A
JPH1135957A JP9211361A JP21136197A JPH1135957A JP H1135957 A JPH1135957 A JP H1135957A JP 9211361 A JP9211361 A JP 9211361A JP 21136197 A JP21136197 A JP 21136197A JP H1135957 A JPH1135957 A JP H1135957A
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JP
Japan
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gas
combustion
regeneration
tower
heat
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9211361A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Suzaki
洲崎  誠
Seiji Kagawa
晴治 香川
Susumu Okino
沖野  進
Shintaro Honjo
新太郎 本城
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a more practical gas refining method wherein a sulfur compd. is removed from the gas produced at a coal gasification process or the like, and after a regenerated gas contg. a sulfur compd. is converted by burning to a flue gas contg. sulfur dioxide, it is recovered as gypsum, while economic problems regarding the burning process is eliminated. SOLUTION: For a combustion room 121 for burning a sulfur compd. more than one heat storage bodies 122 are built and combustion is done heating the regenerated gas E2 by recovered heat of the flue gas E3 using the heat storage bodies as media by continuing an operation comprising contacting a specific one of these heat storage bodies with a flue gas E3 after burning to heat the body and, at the same time, contacting other heat storage bodies with a regenerated gas E2 before burning to heat the regenerated gas by switching the heat storage body by turns.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、石炭ガス化プロセ
ス等の生成ガスから硫黄化合物を除去し、この硫黄化合
物を亜硫酸ガスに転換した後に石膏として回収するガス
精製方法に係わり、詳しくは、除去した硫黄化合物を亜
硫酸ガスに転換する燃焼工程が低コストかつ実用的に実
現されるガス精製方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a gas purification method for removing a sulfur compound from a product gas of a coal gasification process or the like, converting the sulfur compound into a sulfurous acid gas, and recovering the sulfur compound as gypsum. The present invention relates to a gas purification method in which a combustion step of converting a sulfur compound into sulfur dioxide is realized at low cost and practically.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、石油資源の枯渇、価格の高騰か
ら、燃料の多様化が叫ばれ、石炭や重質油の利用技術開
発が進められており、その一つとして、石炭や重質油を
ガス化して発電燃料や合成原料とする技術が注目されて
いる。また、ガス化ガスによる発電は、石炭や石油によ
る従来の火力発電に比較して効率が良いので、有限な資
源の有効利用の点からも注目されている。
2. Description of the Related Art In recent years, fuel resources have been depleted and soaring prices have led to a demand for diversification of fuels. Coal and heavy oil utilization technologies have been developed. One of them is coal and heavy oil. The technology of gasifying methane into a power generation fuel or a synthetic raw material has attracted attention. In addition, power generation using gasified gas is more efficient than conventional thermal power generation using coal or oil, and thus has attracted attention in terms of effective use of limited resources.

【0003】しかし、このガス化生成ガスには、数10
0〜数1000ppmの硫黄化合物(主に硫化水素)が
含まれ、これは公害防止のため、或いは後流機器(例え
ばガスタービン等)の腐食防止等のため、除去する必要
が有る。そこで、例えば特開平6−293888号公報
や特開平7−48584号公報に示されるように、ガス
を硫黄化合物の吸収液に気液接触させてガス中の硫黄化
合物を除去するとともに、硫黄化合物を吸収した吸収液
に熱を加えて硫黄化合物を含む再生ガスを排出し、吸収
液を順次再生して循環使用する湿式のガス精製方法が知
られている。
However, this gasification product gas contains several tens of
It contains 0 to several 1000 ppm of sulfur compounds (mainly hydrogen sulfide), which must be removed to prevent pollution or to prevent corrosion of downstream equipment (for example, gas turbines). Thus, as shown in, for example, JP-A-6-293888 and JP-A-7-48584, a gas is brought into gas-liquid contact with a sulfur compound absorbing solution to remove the sulfur compound in the gas and to remove the sulfur compound. There is known a wet gas purification method in which heat is applied to an absorbed absorbent to discharge a regeneration gas containing a sulfur compound, and the absorbent is sequentially regenerated and reused.

【0004】そして、このようなガス精製方法で生じる
前記再生ガス中の硫黄化合物の処理方法としては、前記
公報に示されるように、この再生ガスを燃焼させて亜硫
酸ガスを含む排煙に転換させ、この排煙中の亜硫酸ガス
を湿式石灰石膏法により吸収して石膏を副生する方法が
ある。
[0004] As a method of treating sulfur compounds in the regenerated gas generated by such a gas purification method, as described in the above-mentioned publication, the regenerated gas is burned and converted into flue gas containing sulfurous acid gas. There is a method in which sulfur dioxide gas in the smoke is absorbed by a wet lime gypsum method to produce gypsum as a by-product.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来のガス精製方
法によれば、乾式のガス精製法に比較してよりクリーン
化が可能であるとともに、有用な石膏が得られるという
利点がある。しかしながら、上記ガス精製方法をより経
済的に実施するためには、以下のようなさらに改善すべ
き問題点があることが発明者らの検討により判明した。
According to the above-mentioned conventional gas purification method, there is an advantage that it is possible to clean more and a useful gypsum can be obtained as compared with a dry gas purification method. However, the inventors have found that there are problems to be further improved in order to more economically perform the above gas purification method.

【0006】(1)再生ガスの燃焼手段に一般的な燃焼
炉を使用したのでは、補助燃料が必要になり、燃料代が
嵩むばかりか、排煙の量が膨大になって、燃焼工程後の
装置容量が極めて大型化し運転コストも増大する。
(1) If a general combustion furnace is used as the means for burning the regenerated gas, auxiliary fuel is required, which not only increases the fuel cost, but also increases the amount of smoke exhausted. The device capacity becomes extremely large, and the operating cost also increases.

【0007】すなわち、再生ガス中の硫化水素の濃度
は、ガス化原料の種類等によっても差があるが、例えば
20vol%程度であり、一般的な燃焼炉では補助燃料
を連続して投入しなければ燃焼が安定的に継続しない。
このため燃焼炉には、再生ガスとこれに含まれる硫化水
素を燃焼させるための空気に加えて、補助燃料とこれを
燃焼させるための空気を投入しなければならず、燃焼工
程で生じる排煙の流量が定常的に膨大なものとなる。そ
して、排煙の流量が増えると、燃焼工程以降の排煙流路
を構成するダクトや亜硫酸ガスを吸収する吸収塔等の全
ての設備が大型化するとともに、ガスを送給するファン
やブロワ等の運転コストも増大する。
[0007] That is, the concentration of hydrogen sulfide in the regeneration gas varies depending on the type of gasification raw material and the like, but is, for example, about 20 vol%. In a general combustion furnace, auxiliary fuel must be continuously supplied. If combustion does not continue stably.
For this reason, in addition to the regeneration gas and air for burning the hydrogen sulfide contained therein, auxiliary combustion fuel and air for burning the combustion gas must be introduced into the combustion furnace, and the flue gas generated in the combustion process must be supplied. Flow rate is constantly enormous. When the flow rate of the flue gas increases, all the equipment such as the ducts constituting the flue gas flow path after the combustion process and the absorption tower for absorbing the sulfurous acid gas becomes large, and fans and blowers for supplying the gas and the like are used. Operating costs also increase.

【0008】(2)また、再生ガスを低温で燃焼させる
と、排煙中のSO3の濃度が高くなり、燃焼工程以降の装
置設備の耐食性を向上させる等の特別な措置が必要にな
り、設備コストの増大を招く。すなわち、硫化水素を燃
焼させると、下記反応式(1)に示す反応により主にS
2(亜硫酸ガス)が発生するのであるが、この他に下記
反応式(2)で示すSO3の生成反応も起る。
(2) When the regenerated gas is burned at a low temperature, the concentration of SO 3 in the flue gas becomes high, and special measures such as improving the corrosion resistance of the equipment after the combustion step are required. This leads to an increase in equipment costs. That is, when hydrogen sulfide is burned, mainly S is produced by the reaction shown in the following reaction formula (1).
Although O 2 (sulfurous acid gas) is generated, a SO 3 generation reaction represented by the following reaction formula (2) also occurs.

【0009】[0009]

【化1】 H2S + 3/2O2 → SO2 +H2O (1) H2S + 2O2 → SO3 +H2O (2)Embedded image H 2 S + 3 / 2O 2 → SO 2 + H 2 O (1) H 2 S + 2O 2 → SO 3 + H 2 O (2)

【0010】ここで、反応式(2)のSO3の生成反応の
割合は、後述する図8に示すように、燃焼温度が低温で
あればあるほど増大し、燃焼排ガス中のSO3濃度が増加
する。そしてこのSO3は、通常の排煙温度のような低温
では腐食性の強い硫酸ミストとなるため、燃焼工程以降
のダクトや脱硫搭の構成部材をこれに耐えられるような
より高価な耐食性材料で構成するか、或いはダクト等の
全体を高温に保ち硫酸ミストが生じないようにするか、
或いは排煙中に多量のアンモニアを注入して中和するな
どの特別な措置を講ずる必要がある。このため、SO3
発生量を最低限に抑制することが重要である。
Here, as shown in FIG. 8 described later, the ratio of the SO 3 generation reaction in the reaction formula (2) increases as the combustion temperature decreases, and the SO 3 concentration in the combustion exhaust gas decreases. To increase. At low temperatures, such as normal flue gas temperature, this SO 3 becomes a highly corrosive sulfuric acid mist, so it is necessary to use a more expensive corrosion-resistant material that can withstand the components of the duct and desulfurization tower after the combustion process. Whether to configure, or keep the entire duct etc. at high temperature to prevent sulfuric acid mist from being generated,
Alternatively, it is necessary to take special measures such as injecting a large amount of ammonia into the flue gas for neutralization. For this reason, it is important to minimize the amount of SO 3 generated.

【0011】なお、硫化水素の濃度が高ければ、補助燃
料がなくまた一般的な燃焼炉であっても例えば600〜
700℃程度の低温で燃焼させることができるが、この
場合には、上述したようにSO3の発生量が多くなるた
め上記(2)の問題で経済的に不利になり、一方これを
解決するために燃焼温度を上げようとすれば、そのため
にはやはり補助燃料が必要となり上記(1)の問題で経
済的な実用性に劣ることになる。
If the concentration of hydrogen sulfide is high, there is no auxiliary fuel and even in a general combustion furnace, for example, 600 to
Although combustion can be performed at a low temperature of about 700 ° C., in this case, the amount of SO 3 generated is increased as described above, which is economically disadvantageous due to the above problem (2). Therefore, if an attempt is made to raise the combustion temperature, an auxiliary fuel is also required for that purpose, and the problem (1) is inferior in economical practicability.

【0012】そこで本発明は、石炭ガス化プロセス等の
生成ガスから硫黄化合物を除去し、この硫黄化合物を燃
焼させて亜硫酸ガスに転換した後に石膏として回収する
ガス精製方法又はガス精製設備であって、燃焼工程に関
する上述の問題点が解消され、経済的な面でより実用的
なガス精製方法又はガス精製設備を提供することを目的
としている。
Accordingly, the present invention relates to a gas purification method or a gas purification apparatus for removing a sulfur compound from a product gas of a coal gasification process or the like, burning the sulfur compound, converting the sulfur compound into a sulfurous acid gas, and recovering it as gypsum. It is an object of the present invention to provide a gas purification method or a gas purification apparatus which solves the above-mentioned problems relating to the combustion process and is more economically practical.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載のガス精製方法は、石炭や石油のガス
化によって得られる生成ガスを精製するガス精製方法で
あって、前記生成ガスを硫黄化合物の吸収液と気液接触
させることにより前記生成ガス中に含まれる硫黄化合物
を吸収除去する脱硫工程と、この脱硫工程で前記硫黄化
合物を吸収した吸収液に熱を加えて硫黄化合物を含む再
生ガスを排出する再生工程と、この再生工程で生じた再
生ガスを燃焼させて亜硫酸ガスを含む排煙に転換させる
燃焼工程と、この燃焼工程で生じた排煙中の亜硫酸ガス
を湿式石灰石膏法により吸収して石膏を副生する石膏回
収工程とよりなり、前記燃焼工程を行なう燃焼室に対し
て複数の蓄熱体を設け、これら蓄熱体のうちいずれか特
定の蓄熱体に前記排煙を接触させて当該特定の蓄熱体を
加熱すると同時に、他の蓄熱体に燃焼前の前記再生ガス
を接触させて前記再生ガスを加熱する操作を、順次蓄熱
体を切換えて連続的に実行することにより、前記蓄熱体
を媒体として前記排煙から回収した熱で前記再生ガスを
加熱しつつ前記燃焼工程を行なうことを特徴とする。
To achieve the above object, a gas refining method according to claim 1 is a gas refining method for purifying a product gas obtained by gasifying coal or petroleum. A desulfurization step of absorbing and removing the sulfur compound contained in the product gas by gas-liquid contact with an absorption solution of the sulfur compound, and applying heat to the absorption solution that has absorbed the sulfur compound in the desulfurization step to convert the sulfur compound A regeneration process of discharging the regeneration gas containing the gas, a combustion process of burning the regeneration gas generated in the regeneration process to convert the gas into a flue gas containing a sulfur dioxide gas, and a wet lime process of the sulfur dioxide gas in the flue gas generated in the combustion process. A gypsum collecting step of absorbing gypsum to produce gypsum, providing a plurality of heat storage bodies in a combustion chamber for performing the combustion step, and discharging the heat to any one of these heat storage bodies. And heating the regeneration gas by bringing the regeneration gas before combustion into contact with another thermal storage body at the same time as heating the specific thermal storage body by contacting the thermal storage medium with the other thermal storage body. Thus, the combustion step is performed while heating the regeneration gas with heat recovered from the flue gas using the heat storage medium as a medium.

【0014】また、請求項2記載のガス精製方法は、前
記燃焼工程における再生ガスの燃焼温度を1000℃以
上としたことを特徴とする。
Further, in the gas refining method according to a second aspect, the combustion temperature of the regenerated gas in the combustion step is set to 1000 ° C. or higher.

【0015】また、請求項3記載のガス精製設備は、石
炭や石油のガス化によって得られる生成ガスを精製する
ガス精製設備であって、前記生成ガスを硫黄化合物の吸
収液と気液接触させることにより前記生成ガス中に含ま
れる硫黄化合物を吸収除去する脱硫塔と、この脱硫塔で
硫黄化合物を吸収した吸収液に熱を加えて硫黄化合物を
含む再生ガスを排出する再生塔と、この再生塔で生じた
再生ガスを燃焼させて亜硫酸ガスを含む排煙に転換させ
る蓄熱式熱交換燃焼炉と、この蓄熱式熱交換燃焼炉で生
じた排煙中の亜硫酸ガスを湿式石灰石膏法により吸収し
て石膏を副生する脱硫装置とを備え、前記蓄熱式熱交換
燃焼炉が、燃焼室と、この燃焼室に並列状態に連通しそ
れぞれ蓄熱体が装填された複数の熱交換流路とより構成
され、前記熱交換流路が前記燃焼室に対する前記再生ガ
スの導入路又は前記排煙の排出路として順次切換えられ
る構成としたことを特徴とする。
[0015] The gas refining facility according to claim 3 is a gas refining facility for purifying a product gas obtained by gasifying coal or petroleum, wherein the product gas is brought into gas-liquid contact with a sulfur compound absorbing solution. A desulfurization tower that absorbs and removes a sulfur compound contained in the product gas, a regeneration tower that discharges a regeneration gas containing the sulfur compound by applying heat to the absorbent that has absorbed the sulfur compound in the desulfurization tower, A regenerative heat exchange combustion furnace that burns the regenerated gas generated in the tower to convert it to flue gas containing sulfur dioxide gas, and absorbs the sulfur dioxide gas in the flue gas generated by this regenerative heat exchange combustion furnace by the wet lime gypsum method And a desulfurization device that produces gypsum as a by-product, wherein the regenerative heat exchange combustion furnace comprises a combustion chamber, and a plurality of heat exchange flow passages each of which is connected to the combustion chamber in a parallel state and in which a heat storage body is loaded. Composed and heat exchange Road is characterized in that the sequential switching is configured as a discharge path for introducing passage or the exhaust fumes of the regeneration gas to the combustion chamber.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の一例
を図面に基づいて説明する。図1乃至図5は、本発明の
一例を実施するガス精製設備を示す図である。以下、説
明の便宜のために、設備を複数の部分(ガス洗浄部,脱
硫再生部,燃焼冷却部,石膏回収部,及び排水処理部)
に分けて説明する。なお、図1は、ガス洗浄部の構成を
示す図であり、図2は、脱硫再生部の構成を示す図であ
り、図3は、燃焼冷却部の構成を示す図であり、図4
は、石膏回収部の構成を示す図であり、図5は、排水処
理部の構成を示す図である。また、図4に示す石膏回収
部は、本発明の脱硫装置に相当する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 to FIG. 5 are diagrams showing gas purification equipment for implementing an example of the present invention. Hereinafter, for convenience of explanation, the equipment is divided into a plurality of parts (gas cleaning unit, desulfurization regeneration unit, combustion cooling unit, gypsum collection unit, and wastewater treatment unit).
Will be described separately. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a gas cleaning unit, FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a desulfurization regeneration unit, FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a combustion cooling unit, and FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a gypsum collection unit, and FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a wastewater treatment unit. Further, the gypsum recovery unit shown in FIG. 4 corresponds to the desulfurization device of the present invention.

【0017】まず、図1によりガス洗浄部の構成及び動
作について説明する。図示省略したガス化炉では、例え
ば石炭が空気をガス化剤としてガス化され、一酸化炭素
及び水素を主成分とした生成ガスA1が発生する。この
ように石炭を原料とし空気をガス化剤としてなる生成ガ
スA1には、通常、1000〜1500ppm程度のH
2S(硫黄化合物)と、100ppm程度のCOS(硫黄
化合物)とが含有され、さらに、1000〜1500p
pm程度のNH3と、100ppm程度のHClが含有
されている。また生成ガスAは、炉出口直後においては
通常1000℃〜2000℃であるが、通常炉出口側に
設けられたスチームヒータ(図示省略)により熱回収さ
れて例えば350℃程度に冷却され、その圧力は例えば
26ata程度である。
First, the configuration and operation of the gas cleaning unit will be described with reference to FIG. In a gasification furnace not shown, for example, coal is gasified using air as a gasifying agent, and a generated gas A1 mainly containing carbon monoxide and hydrogen is generated. As described above, the generated gas A1 using coal as a raw material and air as a gasifying agent usually contains about 1000 to 1500 ppm of H.
2 S (sulfur compound) and about 100 ppm of COS (sulfur compound) are contained.
It contains about 3 pm of NH 3 and about 100 ppm of HCl. Immediately after the furnace outlet, the generated gas A is usually at 1000 ° C. to 2000 ° C., but is usually recovered by a steam heater (not shown) provided at the furnace outlet side and cooled to, for example, about 350 ° C. Is, for example, about 26 ata.

【0018】この生成ガスA1は、図示省略したサイク
ロンやポーラスフィルタにより除塵処理された後、図1
に示すように、シェルアンドチューブ構造の熱交換器1
に導入される。この熱交換器1では、浄化された後のガ
スA4が生成ガスA1の熱により加熱され、ガスA1は
逆に熱を奪われて、例えば230℃程度まで冷却され
る。
The generated gas A1 is subjected to dust removal processing using a cyclone or a porous filter (not shown).
As shown in the figure, a heat exchanger 1 having a shell and tube structure
Will be introduced. In the heat exchanger 1, the purified gas A4 is heated by the heat of the generated gas A1, and the gas A1 is deprived of heat and cooled to, for example, about 230 ° C.

【0019】この熱交換器1の後流には、COS(硫化
カルボニル)をH2Sに変換する触媒が装填された変換
器2がこの場合二つ設けられ、生成ガスA1中のCOS
のほとんどがここでH2Sに変換される。またこの変換
器2の後流には、シェルアンドチューブ構造の熱交換器
3が設けられ、変換器2から導出されたガスA2の熱に
よっても浄化された後のガスA4が加熱される。
In the downstream of the heat exchanger 1, there are provided two converters 2 in which catalysts for converting COS (carbonyl sulfide) into H 2 S are provided in this case, and COS in the product gas A1 is provided.
Are converted to H 2 S here. Further, a heat exchanger 3 having a shell-and-tube structure is provided downstream of the converter 2, and the gas A4 that has been purified by the heat of the gas A2 derived from the converter 2 is heated.

【0020】そして、熱交換器3の後流には、ガスA2
を洗浄液B1或いはB2に気液接触させて、HClやN
3等の不純物を除去する洗浄塔4a,4bが順次設置さ
れている。洗浄塔4a,4bは、この場合いわゆる充填
式の気液接触塔であり、塔底部に貯留された水を主成分
とする洗浄液B1或いはB2が循環ポンプ5により吸上
げられて、塔上部のスプレーパイプ6から噴射され、塔
下部から導入されて上昇するガスA2と気液接触しつつ
充填材7を経由して流下して再び塔底部に戻って循環す
る構成となっている。
The gas A2 is located downstream of the heat exchanger 3.
Is brought into gas-liquid contact with the cleaning solution B1 or B2, and HCl or N
Washing towers 4a and 4b for removing impurities such as H 3 are sequentially provided. In this case, the washing towers 4a and 4b are so-called packed type gas-liquid contact towers, in which the washing liquid B1 or B2 mainly containing water stored in the bottom of the tower is sucked up by the circulation pump 5 and sprayed at the top of the tower. The gas A2 is injected from the pipe 6, is introduced from the lower part of the tower, and flows down through the filler 7 while being in gas-liquid contact with the gas A2, and returns to the bottom of the tower and circulates again.

【0021】ここで、洗浄液B1或いはB2の一部は、
この場合循環ポンプ5の吐出側から分岐する流路5a,
5bにより抜き出され、排水B3として排出されるよう
になっている。また、後流側の洗浄塔4bの塔底部に
は、排水B3として排出され或いはガス中に含まれて持
去られる分を補う量の補給水B4が適宜供給される。ま
た、各洗浄塔4a,4bの塔上部には、ガス中のミスト
を分離除去するミストエリミネータ8と、このミストエ
リミネータ8に洗浄水B5を噴射するスプレーパイプ9
とが設けられ、後流側に流出するいわゆる同伴ミストの
量が低く抑えられる構成となっている。なお洗浄水B5
は、この場合塔底部に流下して洗浄液の一部となる。
Here, a part of the cleaning solution B1 or B2 is
In this case, the flow paths 5a branched from the discharge side of the circulation pump 5
5b, and is discharged as drainage B3. Further, to the bottom of the washing tower 4b on the downstream side, an amount of makeup water B4, which is discharged as waste water B3 or supplements the amount contained in the gas and carried away, is supplied as appropriate. A mist eliminator 8 for separating and removing mist in the gas, and a spray pipe 9 for injecting cleaning water B5 to the mist eliminator 8 are provided above the towers of the respective washing towers 4a and 4b.
And the amount of so-called entrained mist flowing to the downstream side is suppressed to a low level. Cleaning water B5
In this case flows down to the bottom of the tower and becomes part of the washing liquid.

【0022】また、各洗浄塔4a,4bの塔底部には、
タンク10に貯留された酸(この場合には、硫酸)が、
ポンプ11により供給可能となっており、図示省略した
制御手段によって、各洗浄液のpHの検出値に応じてこ
の硫酸の供給量が調整されることで、各洗浄液のpHが
例えば以下のように調整される。
Further, at the bottom of each of the washing towers 4a and 4b,
The acid (in this case, sulfuric acid) stored in the tank 10 is
The supply of the sulfuric acid is adjusted by the control means (not shown) according to the detected value of the pH of each cleaning liquid, so that the pH of each cleaning liquid is adjusted as follows, for example. Is done.

【0023】すなわち、洗浄塔4aにおける洗浄液B1
のpHが、H2Sを過度に吸収しない範囲でHClの吸収
に最適な値(例えば弱酸性領域又は中性領域)に維持す
るとともに、洗浄塔4bにおける洗浄液B2のpHを、
NH3の吸収に最適な比較的低い値(例えば強酸性領域
又は弱酸性領域)に維持する。
That is, the cleaning liquid B1 in the cleaning tower 4a
Is maintained at an optimal value for absorption of HCl (for example, in a weakly acidic region or a neutral region) within a range not excessively absorbing H 2 S, and the pH of the washing solution B2 in the washing tower 4b is adjusted to
Maintain a relatively low value (eg, strongly acidic region or weakly acidic region) that is optimal for absorption of NH 3 .

【0024】このようにpH調整すれば、洗浄塔4aで
HClのほとんどが吸収され、洗浄塔4aで吸収されず
に残留したNH3は、洗浄塔4bでほぼ完全に吸収除去で
きる。また、HClやNH3の含有量が別個に変化したと
きでも、それに応じて各洗浄塔のpHを最適値に調整
し、さらに洗浄液の循環量を各洗浄塔において必要最低
限に調整することで、運転コストを必要最小限に維持し
つつこれら有害物をいずれもほぼ完全に吸収除去でき
る。
By adjusting the pH in this manner, most of the HCl is absorbed in the washing tower 4a, and NH 3 remaining without being absorbed in the washing tower 4a can be almost completely absorbed and removed in the washing tower 4b. In addition, even when the contents of HCl and NH 3 change separately, the pH of each washing tower is adjusted to the optimum value accordingly, and the circulation amount of the washing liquid is adjusted to the minimum necessary in each washing tower. In addition, all of these harmful substances can be almost completely absorbed and removed while the operating cost is kept to a minimum.

【0025】なお本例では、洗浄塔4bから排出される
洗浄液B2の一部を、循環ポンプ5の吐出側から分岐す
る流路5cにより洗浄塔4aに導入して、全体的な排水
の量の低減を図っている。またこの場合、図示省略した
制御手段により、例えば流路5aと流路5cの流量が調
整されることによって、洗浄塔4aの液面レベルが一定
範囲に制御され、また、補給水B4の流量等がが調整さ
れることによって、洗浄塔4bの液面レベルが一定範囲
に制御される。
In this embodiment, a part of the cleaning liquid B2 discharged from the cleaning tower 4b is introduced into the cleaning tower 4a through a flow path 5c branched from the discharge side of the circulation pump 5 to reduce the total amount of drainage. We are trying to reduce it. Further, in this case, by controlling the flow rate of the flow path 5a and the flow path 5c by a control means (not shown), the liquid level of the washing tower 4a is controlled within a certain range. Is adjusted, the liquid level of the washing tower 4b is controlled within a certain range.

【0026】また本例では、図1に示す如く、各洗浄液
B1,B2を冷却する冷却器12が各洗浄塔に設けられ
ている。この冷却器12は、洗浄液の循環流路の途上に
設けられた熱交換器であり、例えば工業用水等が通水さ
れて洗浄液を冷却するものである。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, a cooler 12 for cooling each of the cleaning liquids B1 and B2 is provided in each of the cleaning towers. The cooler 12 is a heat exchanger provided on the way of the circulation path of the cleaning liquid, and cools the cleaning liquid by passing, for example, industrial water.

【0027】そして本例では、上記冷却器12により、
ガスや洗浄液の温度が不純物の吸収に好ましい温度に調
整されるとともに、第1の洗浄塔4aから導出されたガ
スの温度が第2の洗浄塔4bにおいて低下するように、
運転温度が制御される。このようにすると、熱交換器3
や洗浄塔4aによるガスA2の冷却で析出した塩化アン
モニウム等よりなるヒューム状のサブミクロン粒子が、
洗浄塔4bにおいて凝縮水により積極的に捕集される。
In this embodiment, the cooler 12
The temperature of the gas and the cleaning liquid is adjusted to a temperature preferable for absorbing impurities, and the temperature of the gas derived from the first cleaning tower 4a is reduced in the second cleaning tower 4b.
The operating temperature is controlled. In this case, the heat exchanger 3
And fume-like submicron particles made of ammonium chloride and the like precipitated by cooling the gas A2 by the washing tower 4a,
In the washing tower 4b, the water is actively collected by the condensed water.

【0028】すなわち、洗浄塔4aから導出されたガス
は含有する水蒸気が飽和した状態にあるため、洗浄塔4
bにおいてこのガスの温度が低下すると、必ず凝縮水が
発生し、これはガス中の前記サブミクロン粒子を核とし
て凝結するので、前記サブミクロン粒子のほとんどはこ
の凝縮水とともに、洗浄塔4b内の洗浄液B2中に捕集
される。
That is, since the gas discharged from the washing tower 4a is in a state where the contained steam is saturated, the washing tower 4a
When the temperature of this gas decreases in b, condensed water is always generated and condensed with the submicron particles in the gas as nuclei. Therefore, most of the submicron particles are condensed with this condensed water in the washing tower 4b. Collected in the cleaning solution B2.

【0029】次に、脱硫再生部の構成及び動作を図2に
より説明する。脱硫部は、主に脱硫塔21と再生塔22
とよりなる。脱硫塔21は、向流式の気液接触塔であ
り、再生塔22の塔底部に溜まった硫化水素の吸収液C
1が循環ポンプ23により吸上げられて、吸収液熱交換
器24及び吸収液クーラ25で冷却された後、この脱硫
塔21内に供給されるようになっている。供給された吸
収液C1は、脱硫塔21の底部に導入され上昇するガス
A3と気液接触してガス中のH2Sを吸収しつつ充填材
26を経由して流下する。そして、脱硫塔21の底部に
溜まった吸収液C1は、ライン21aにより吸収液熱交
換器24を経由して再生塔22に戻される。
Next, the structure and operation of the desulfurization regeneration unit will be described with reference to FIG. The desulfurization section mainly includes a desulfurization tower 21 and a regeneration tower 22.
And The desulfurization tower 21 is a countercurrent gas-liquid contact tower, and the hydrogen sulfide absorbing liquid C collected at the bottom of the regeneration tower 22
1 is sucked up by the circulation pump 23, cooled by the absorption liquid heat exchanger 24 and the absorption liquid cooler 25, and then supplied into the desulfurization tower 21. The supplied absorbing liquid C1 is introduced into the bottom of the desulfurization tower 21 and comes into gas-liquid contact with the ascending gas A3, and flows down via the filler 26 while absorbing H 2 S in the gas. Then, the absorbent C1 collected at the bottom of the desulfurization tower 21 is returned to the regeneration tower 22 via the absorbent heat exchanger 24 via the line 21a.

【0030】一方、充填材26を通過して上昇するガス
A3は、充填材26の上方に設けられたたな段27及び
充填材28を順次経由してさらに上昇し、外部から供給
されスプレーパイプ29から噴射される吸収液C2(例
えば工業用水)と気液接触して、さらにH2Sやサブミク
ロン粒子を除去された後、ミストエリミネータ30を経
由して精製後のガスA4として塔頂部から排出される構
成となっている。
On the other hand, the gas A3 that rises after passing through the filler 26 further rises sequentially through the steps 27 and the filler 28 provided above the filler 26, and is supplied from the outside to the spray pipe. After gas-liquid contact with the absorbing liquid C2 (for example, industrial water) injected from 29 to further remove H 2 S and submicron particles, the gas is passed through the mist eliminator 30 as purified gas A4 from the top of the tower. It is configured to be discharged.

【0031】ここで吸収液熱交換器24は、前述のポン
プ23が設けられたライン22aを経由して再生塔22
から脱硫塔21に供給される吸収液C1と、前述のライ
ン21aを経由して脱硫塔21から再生塔22に戻され
る吸収液C1との間で、熱交換を行うためのシェルアン
ドチューブ構造の熱交換器である。また、吸収液クーラ
25は、再生塔22から脱硫塔21に供給される吸収液
C1を冷却するシェルアンドチューブ構造の熱交換器で
あり、冷媒として工業用水等の水C3が通水される。
Here, the absorption liquid heat exchanger 24 is connected to the regeneration tower 22 via a line 22a provided with the above-mentioned pump 23.
Has a shell-and-tube structure for performing heat exchange between the absorbent C1 supplied from the desulfurization tower 21 to the desulfurization tower 21 and the absorbent C1 returned from the desulfurization tower 21 to the regeneration tower 22 via the aforementioned line 21a. It is a heat exchanger. The absorbing liquid cooler 25 is a heat exchanger having a shell-and-tube structure for cooling the absorbing liquid C1 supplied from the regeneration tower 22 to the desulfurizing tower 21, and water C3 such as industrial water is passed as a refrigerant.

【0032】また、脱硫塔21のたな段27は、吸収液
C1の供給位置よりも上方に設けられ、流下する吸収液
C2を受け止めるように脱硫塔21内を仕切る水平方向
の仕切り壁であり、いわゆる泡鐘(図示省略)を複数有
していて、この泡鐘を介して上昇するガスA3を通過さ
せて泡状に上面から吹出すようになっている。なお、こ
のたな段27の上面側に溜められた吸収液C2は、ポン
プ31により吸上げられ、前述のスプレーパイプ29に
供給されて循環するとともに、一定の貯留量を越える分
が、オバーフローライン21bを介して、前述のライン
21aに送りこまれ、最終的には吸収液C1の一部とな
って再生塔22に送られる。
The shelf 27 of the desulfurization tower 21 is a horizontal partition wall provided above the supply position of the absorbing liquid C1 and partitioning the inside of the desulfurizing tower 21 so as to receive the absorbing liquid C2 flowing down. A plurality of so-called bubble bells (not shown) are provided, and the gas A3 rising through the bubble bells is passed through and blown out from the upper surface in the form of bubbles. The absorption liquid C2 stored on the upper surface side of the shelf 27 is sucked up by the pump 31, supplied to the spray pipe 29 and circulated. The solution is sent to the above-mentioned line 21a via 21b, and finally sent to the regeneration tower 22 as a part of the absorbing solution C1.

【0033】また、ポンプ31からスプレーパイプ29
への供給流路の途上には、吸収液C2を工業用水等によ
り冷却する冷却器32が設けられている。このように冷
却器32が設けられていると、脱硫塔21の塔上部にお
いてスプレーパイプ29から噴射される吸収液C2と接
触するガスの温度がさらに冷却されることになり、ガス
中に残留したサブミクロン粒子が、水分の凝縮により大
径化してここでも捕集されることになる。
Also, the spray pipe 29
A cooler 32 that cools the absorbing liquid C2 with industrial water or the like is provided in the middle of the supply flow path to the cooling water. When the cooler 32 is provided in this manner, the temperature of the gas in contact with the absorbent C2 injected from the spray pipe 29 at the upper part of the desulfurization tower 21 is further cooled, and the temperature of the gas remaining in the gas remains. The submicron particles increase in diameter due to condensation of water and are collected here as well.

【0034】なお、精製後のガスA4は、前述の図1に
示す熱交換器3及び熱交換器1により加熱された後、精
製ガスA5として例えば石炭ガス化ガス発電設備のガス
タービンに供給される。そして、この精製ガスA5の圧
力は例えば25.5ata程度、その温度は300℃程
度となり、またその硫黄分(H2S及びCOSの濃度)は
10ppm以下となる。
The purified gas A4 is heated by the heat exchanger 3 and the heat exchanger 1 shown in FIG. 1 and then supplied as a purified gas A5 to, for example, a gas turbine of a coal gasification gas power generation facility. You. The pressure of the purified gas A5 is, for example, about 25.5 ata, its temperature is about 300 ° C., and its sulfur content (the concentration of H 2 S and COS) is 10 ppm or less.

【0035】また、硫化水素の吸収剤を含む吸収液C1
は、ポンプ33によって、吸収液タンク34から前述の
ライン22a(前述のポンプ23の吸込み側)に補給さ
れる構成となっている。また、吸収液C1の一部は、前
述のライン22a(前述のポンプ23の吐出側)から分
岐するライン35を経由して中和タンク36に送られ、
この中和タンク36で中和された後、ポンプ37により
再生塔22に戻される。なお、中和タンク36からポン
プ37により送り出された吸収液C1の一部は、加熱器
38において水蒸気D1により加熱された後、再生塔2
2に戻される。
The absorbing solution C1 containing a hydrogen sulfide absorbing agent
Is supplied from the absorbing liquid tank 34 to the aforementioned line 22a (the suction side of the aforementioned pump 23) by the pump 33. A part of the absorbing liquid C1 is sent to a neutralization tank 36 via a line 35 branched from the line 22a (the discharge side of the pump 23).
After being neutralized in this neutralization tank 36, it is returned to the regeneration tower 22 by a pump 37. A part of the absorbent C1 sent from the neutralization tank 36 by the pump 37 is heated by the steam D1 in the heater 38,
Returned to 2.

【0036】一方、再生塔22では、脱硫塔21の塔底
部に溜まった吸収液C1が、前述したライン21aを経
由して、吸収液熱交換器24で加熱された後、塔中央部
に配設された充填材39の上面側に供給され、塔内を上
昇する吸収液C1の蒸気や吸収成分(オフガス)と接触
しつつ充填材39を経由して流下する構成となってい
る。
On the other hand, in the regeneration tower 22, the absorbent C1 collected at the bottom of the desulfurization tower 21 is heated by the absorbent heat exchanger 24 via the above-mentioned line 21a and then distributed to the center of the tower. The gas is supplied to the upper surface side of the provided packing material 39 and flows down through the packing material 39 while being in contact with the vapor or absorption component (off gas) of the absorbing liquid C1 rising in the column.

【0037】この再生塔22の塔底部の吸収液C1は、
加熱器40において水蒸気D2により加熱され、これに
より吸収成分であるH2Sがこの再生塔22においてガ
ス側に放散されるようになっている。そして、このH2
を含むオフガスE1は、再生塔22の頂部に設けられた
ミストエリミネータ41や還流部を経て、より高濃度に
2Sを含む再生ガスE2(主成分CO2)として、後述
の石膏回収部に送られる。
The absorption liquid C1 at the bottom of the regeneration tower 22 is
Heat is heated by the steam D 2 in the heater 40, whereby H 2 S, which is an absorption component, is diffused to the gas side in the regeneration tower 22. And this H 2 S
The off-gas E1 containing a gas passes through a mist eliminator 41 and a reflux section provided at the top of the regeneration tower 22, and as a regenerated gas E2 (main component CO 2 ) containing H 2 S at a higher concentration, is sent to a gypsum recovery section described later. Sent.

【0038】ここで還流部とは、オフガスE1が冷却器
42により冷却されることにより生成され、タンク43
に貯留されたオフガスE1の凝縮液C4が、ポンプ44
により再生塔22の塔頂部に供給され充填材45を経由
して流下するもので、これによりオフガスE1中の蒸気
がより多く液化する一方で、液中の吸収成分であるH2
Sがより多く放散して、例えば体積パーセントで20%
程度の高濃度のH2Sを含む再生ガスE2が得られる。
Here, the reflux section is generated by cooling the off-gas E1 by the cooler 42,
The condensate C4 of the off-gas E1 stored in the pump 44
Is supplied to the top of the regenerator 22 and flows down through the filler 45. As a result, the vapor in the off-gas E1 is liquefied more, while H 2, which is an absorbing component in the liquid, is liquefied.
S diffuses more, eg 20% by volume percent
A regeneration gas E2 containing H 2 S at a high concentration is obtained.

【0039】なお、ポンプ44により再生塔22の塔頂
部に供給される吸収液C4には、外部から供給される吸
収液C2(例えば工業用水)が混入される。また、吸収
液C4の一部は、ポンプ44の吐出側から分岐するライ
ン46を経て、前述の洗浄塔からの排水B3と混合さ
れ、排水B4として後述の燃焼冷却部に送られる。また
冷却器42は、工業用水等の冷媒C5によりオフガスE
1を冷却するシェルアンドチューブ構造の熱交換器であ
る。
The absorbing liquid C2 (for example, industrial water) supplied from the outside is mixed with the absorbing liquid C4 supplied to the top of the regeneration tower 22 by the pump 44. In addition, a part of the absorbing liquid C4 is mixed with the wastewater B3 from the above-mentioned washing tower via a line 46 branched from the discharge side of the pump 44, and is sent as a wastewater B4 to a combustion cooling unit described later. The cooler 42 is provided with an off-gas E by a refrigerant C5 such as industrial water.
1 is a heat exchanger having a shell and tube structure for cooling the heat exchanger 1.

【0040】次に、燃焼冷却部の構成及び動作につい
て、図3により説明する。燃焼冷却部には、脱硫再生部
から送られた再生ガスE2を一時貯留するバッファタン
ク51と、このバッファタンク51から排出される再生
ガスE2を空気F1,F2や後述のオフガスB7(図5
に示す)と反応させて、含有されるH2Sを燃焼させる
燃焼炉52と、この燃焼炉52で再生ガスE2が燃焼し
てなる排煙E3に工業用水等よりなる冷却液G1を気液
接触させる冷却塔53とが設けられている。
Next, the configuration and operation of the combustion cooling section will be described with reference to FIG. The combustion cooling unit includes a buffer tank 51 for temporarily storing the regeneration gas E2 sent from the desulfurization regeneration unit, and the regeneration gas E2 discharged from the buffer tank 51 is supplied to the air F1, F2 or an off-gas B7 (see FIG.
And a combustion fluid 52 that burns the H 2 S contained therein, and a flue gas E3 produced by burning the regenerated gas E2 in the combustion furnace 52 is supplied with a cooling liquid G1 composed of industrial water or the like. A cooling tower 53 to be brought into contact is provided.

【0041】ここで、燃焼炉52は、蓄熱式熱交換燃焼
炉で、この燃焼炉52には、ブロワ54,55から空気
F1,F2が供給される。なお、この燃焼炉52の詳細
構成及び動作については、図6,7により後述する。な
お燃焼炉52では、オフガスB7中の僅かなアンモニア
や空気F1,F2中の窒素が燃焼することにより窒素酸
化物が発生するため、要求される窒素酸化物の排出濃度
によっては、例えば乾式の脱硝装置を燃焼炉52の後流
に設けてもよい。
Here, the combustion furnace 52 is a regenerative heat exchange combustion furnace, to which air F 1 and F 2 are supplied from blowers 54 and 55. The detailed configuration and operation of the combustion furnace 52 will be described later with reference to FIGS. In the combustion furnace 52, a slight amount of ammonia in the off-gas B7 and nitrogen in the air F1 and F2 are burned to generate nitrogen oxides. Therefore, depending on the required nitrogen oxide emission concentration, for example, dry denitration The device may be provided downstream of the combustion furnace 52.

【0042】また燃焼炉52では、H2Sの燃焼によっ
て、SO2に比較して僅かな量であるが三酸化硫黄(SO
3)も生成される。この三酸化硫黄は、そのまま放置す
れば、ガス中に僅かに残留したアンモニアと結合するこ
とによって、腐食性が強くスケールとなり易い酸性硫安
(NH4HSO4)となったり、或いは硫酸露点の特性に
従って腐食性が強い硫酸ミストになる。また、この三酸
化硫黄が凝縮してなる硫酸ミストは、通常サブミクロン
粒子であるため、後述の吸収塔61(図4に示す)では
捕集できず、後述の排煙E5中に含まれて大気放出され
てしまう。
In the combustion furnace 52, the amount of sulfur trioxide (SO 2) is small due to the combustion of H 2 S as compared with SO 2.
3 ) is also generated. If this sulfur trioxide is left as it is, it combines with the ammonia slightly remaining in the gas to form acidic ammonium sulfate (NH 4 HSO 4 ) which is highly corrosive and easily becomes a scale, or according to the characteristics of sulfuric acid dew point. It becomes a highly corrosive sulfuric acid mist. Further, since the sulfuric acid mist formed by condensation of sulfur trioxide is usually submicron particles, it cannot be collected by an absorption tower 61 (shown in FIG. 4) described later, and is contained in a smoke exhaust E5 described later. Released to the atmosphere.

【0043】そこで、前述の脱硝処理に必要な量に加え
て、排煙E3中の三酸化硫黄を中和して無害で捕集容易
な硫安((NH4)2SO4)とする分も含む多量のアンモニ
アを、排煙E3中に注入するようにしてもよい。なお、
このアンモニアとしては、後述する排水処理部で回収さ
れたアンモニア水M3又はM5(図5に示す)が使用で
きる。
Therefore, in addition to the amount required for the above-mentioned denitration treatment, the amount of neutralizing sulfur trioxide in the flue gas E3 into harmless ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ) which is easy to collect is also considered. A large amount of ammonia may be injected into the flue gas E3. In addition,
As the ammonia, ammonia water M3 or M5 (shown in FIG. 5) collected in a wastewater treatment section described later can be used.

【0044】冷却塔53は、底部に溜まった冷却液G1
が循環ポンプ56により吸上げられて塔頂部から噴射さ
れ、塔下部に導入されて上昇する排煙E3と気液接触す
るもので、この冷却液G1や後述の補給水G2と気液接
触して冷却された排煙E3は、塔頂部から冷却後の排煙
E4として排出される。なお、循環ポンプ56の吐出側
には、循環する冷却液G1を工業用水等により冷却する
冷却器57が設けられている。また、この冷却塔53の
塔頂部からは、工業用水等の補給水G2が冷却液G1を
構成する水分として供給される。またさらに、冷却液G
1の一部は、循環ポンプ56の吐出側から分岐するライ
ン58から排出され、脱硫再生部から送られる排水B4
と混合され、排水B5として後述の排水処理部に送られ
る。
The cooling tower 53 is provided with a cooling liquid G1 collected at the bottom.
Is sucked up by the circulation pump 56, is injected from the top of the tower, and comes into gas-liquid contact with the flue gas E3 that is introduced into the bottom of the tower and rises. The cooled flue gas E3 is discharged from the tower top as cooled flue gas E4. A cooler 57 for cooling the circulating cooling liquid G1 with industrial water or the like is provided on the discharge side of the circulation pump 56. Also, from the top of the cooling tower 53, makeup water G2 such as industrial water is supplied as water constituting the cooling liquid G1. Further, the cooling liquid G
Part of the wastewater B4 is discharged from a line 58 branched from the discharge side of the circulation pump 56 and sent from a desulfurization regeneration unit.
And sent to the wastewater treatment section described below as wastewater B5.

【0045】次に、石膏回収部(脱硫装置)の構成及び
動作について、図4により説明する。本例の石膏回収部
は、カルシウム化合物J1を含有するスラリ状の吸収液
H1(以下、吸収剤スラリH1という。)により、燃焼
冷却部から排出された排煙E4から主にSO2(亜硫酸ガ
ス)を吸収除去して、石膏を副生する脱硫装置よりな
る。
Next, the configuration and operation of the gypsum collecting section (desulfurization device) will be described with reference to FIG. The gypsum recovery section of the present example mainly uses SO 2 (sulfurous acid gas) from the flue gas E4 discharged from the combustion cooling section by a slurry-like absorbing liquid H1 containing a calcium compound J1 (hereinafter referred to as an absorbent slurry H1). ) To remove gypsum and produce gypsum as a by-product.

【0046】この脱硫装置は、亜硫酸ガスを高濃度に含
む排煙E4を、吸収剤スラリH1と気液接触させて浄化
後の排煙E5として排出するとともに、亜硫酸ガスを吸
収したスラリ中に酸化用空気F3を多数の微細気泡とし
て吹込み、スラリ中の亜硫酸を酸化して石膏化させる吸
収塔61と、この吸収塔61から抜き出されたスラリH
2(石膏スラリ)を固液分離する遠心分離機等の固液分
離手段62と、この固液分離手段62で生じるろ液H3
を貯留するろ液ピット63と、吸収剤スラリH1を生成
するための吸収剤スラリピット64とを備える。なお、
固液分離手段62で分離された固形分J2(二水石膏の
石膏ケーキ)を120℃〜150℃程度まで加熱して半
水石膏とする燃焼炉等の石膏加熱装置を備えていてもよ
い。
In this desulfurization apparatus, the flue gas E4 containing a high concentration of sulfurous acid gas is brought into gas-liquid contact with the absorbent slurry H1 and discharged as purified flue gas E5. Air F3 is blown as a number of fine air bubbles to oxidize sulfurous acid in the slurry to form gypsum, and a slurry H extracted from the absorption tower 61.
2 (gypsum slurry), such as a centrifuge for solid-liquid separation, and a filtrate H3 generated by the solid-liquid separation means 62.
And a filtrate pit 63 for storing the sorbent slurry, and an absorbent slurry pit 64 for producing the absorbent slurry H1. In addition,
A gypsum heating device such as a combustion furnace may be provided in which the solid content J2 (gypsum cake of gypsum dihydrate) separated by the solid-liquid separation means 62 is heated to about 120 ° C. to 150 ° C. to form gypsum hemihydrate.

【0047】ここで吸収塔61は、塔底部に吸収剤スラ
リH1が供給されるスラリタンク65を有し、この一つ
のスラリタンク65の上方に、この場合四つの塔本体6
6a,66b,66c,66dが並べて設置されたもの
である。そして、スラリタンク65内のスラリが循環ポ
ンプ67により吸上げられ、各塔本体内に設置されたス
プレーパイプから液注状に上向きに噴射され、効率良く
排煙E4と気液接触する構成となっている。
Here, the absorption tower 61 has a slurry tank 65 at the bottom thereof to which the absorbent slurry H1 is supplied. Above this one slurry tank 65, in this case, the four tower main bodies 6 are provided.
6a, 66b, 66c and 66d are arranged side by side. Then, the slurry in the slurry tank 65 is sucked up by the circulation pump 67 and is injected upward in a liquid injection form from a spray pipe installed in each tower main body, so that the smoke and the smoke E4 are efficiently brought into gas-liquid contact. ing.

【0048】なお、四つの塔本体のうち、塔本体66
a,66cはいわゆる並流式の気液接触塔であり、塔本
体66b,66dはいわゆる向流式の気液接触塔であ
る。また、処理される排煙E4は、この場合塔本体66
aの塔頂部から導入され、次いでスラリタンク65の上
部を経由して塔本体66bの下部に導入され、次いで塔
本体66bと塔本体66cの塔頂部を接続する接続ダク
ト66eを経由して塔本体66cに導入され、次いでス
ラリタンク65の上部を経由して塔本体66dの下部に
導入され、最終的に塔本体66dの塔頂部から排出され
る構成となっている。
Note that, of the four tower bodies, the tower body 66
Reference numerals a and 66c denote so-called co-current gas-liquid contact towers, and tower main bodies 66b and 66d denote so-called counter-current gas-liquid contact towers. In addition, the flue gas E4 to be treated is, in this case, the tower body 66.
a from the top of the tower a, and then into the lower part of the tower main body 66b via the upper part of the slurry tank 65, and then through the connection duct 66e connecting the tower tops of the tower main body 66b and the tower main body 66c. It is introduced into the lower part of the tower body 66d via the upper part of the slurry tank 65, and finally discharged from the top of the tower body 66d.

【0049】また、処理後の排煙E5の出口ダクト69
には、ミストエリミネータ70と、排気ファン71とが
順次設けられている。ミストエリミネータ70は、排煙
E5から同伴ミストを除去するもので、適宜工業用水等
の洗浄水G4が供給され、エレメントが洗浄される。な
お、供給された洗浄水G4や除去された液分は、最終的
にミストエリミネータ70の下部ホッパを経由してスラ
リタンク65内に導入され、吸収塔61で循環するスラ
リの一部となる。
Further, the outlet duct 69 of the exhaust gas E5 after the treatment is used.
, A mist eliminator 70 and an exhaust fan 71 are sequentially provided. The mist eliminator 70 is for removing entrained mist from the flue gas E5, and is supplied with washing water G4 such as industrial water as appropriate to wash the elements. The supplied cleaning water G4 and the removed liquid are finally introduced into the slurry tank 65 via the lower hopper of the mist eliminator 70, and become part of the slurry circulated in the absorption tower 61.

【0050】また、排気ファン71は、吸収塔61など
における排煙の圧力損失に対抗して排煙を圧送するため
のもので、例えば前述のバッファタンク51内の圧力の
検出値に基づいてその能力が制御される。なお、排気フ
ァン71により送り出された排煙E5は、図示省略した
煙突から大気放出される。
The exhaust fan 71 is for pumping the smoke exhaust against the pressure loss of the exhaust gas in the absorption tower 61 and the like, and for example, based on the detected value of the pressure in the buffer tank 51 described above. Capability is controlled. The exhaust gas E5 sent out by the exhaust fan 71 is released to the atmosphere from a chimney not shown.

【0051】スラリタンク65には、空気F3を微細気
泡として拭き込む固定式エアスパージャ72と、タンク
内のスラリ全体を攪拌する攪拌機73とが設けられ、亜
硫酸ガスを吸収して各塔本体から流下するスラリが、吹
き込まれた空気と効率良く接触して、吸収された亜硫酸
が略全量酸化され、さらにはカルシウム化合物と中和反
応を起こして高純度の石膏が生成されるようになってい
る。
The slurry tank 65 is provided with a fixed air sparger 72 for wiping the air F3 as fine bubbles and a stirrer 73 for stirring the entire slurry in the tank, and absorbs sulfurous acid gas and flows down from each tower body. The resulting slurry comes into efficient contact with the blown air, so that almost all of the absorbed sulfurous acid is oxidized, and furthermore, a neutralization reaction occurs with the calcium compound to produce high-purity gypsum.

【0052】そして、このように定常状態においては石
膏を高濃度に含むスラリが、タンク65内からポンプ7
4により抜出され、スラリH2として固液分離機62に
送られ、固液分離されて固形分である石膏J2が採取さ
れる。なお、上記固液分離により生じてろ液ピット63
に一時的に貯留されるろ液H3は、ポンプ75により適
宜吸上げられて、スラリタンク65又は吸収剤スラリピ
ット64に送られ、いずれにしろ最終的にはスラリタン
ク65に戻されて循環使用される。
In such a steady state, a slurry containing gypsum at a high concentration is supplied from the tank 65 to the pump 7.
4 and sent to the solid-liquid separator 62 as a slurry H2, where the solid-liquid separation is performed to collect a gypsum J2 as a solid content. The filtrate pit 63 generated by the solid-liquid separation
The filtrate H3 temporarily stored in the tank is appropriately sucked up by a pump 75, sent to the slurry tank 65 or the absorbent slurry pit 64, and finally returned to the slurry tank 65 in any case for circulating use. You.

【0053】また吸収剤スラリピット64では、図示省
略したサイロより供給されるカルシウム化合物J1(例
えば、石灰石)と、これに応じた量のろ液H3とが混合
攪拌され、所定濃度の吸収剤スラリH1が調製される。
そして、この吸収剤スラリピット64内の吸収剤スラリ
H1は、例えば処理ガスである排煙E4中の亜硫酸ガス
量の検出値などに応じて、その供給流量が制御され、ポ
ンプ76によりスラリタンク65に送られる。また、吸
収塔61において蒸発して排煙中の蒸気として持去られ
る水分や、石膏J2の含有水或いは付着水として系外に
排出される水分を補うべく、工業用水等の補給水G3
が、例えばスラリタンク65内の液面高さを一定範囲に
維持するように、スラリタンク65内に供給される。
In the absorbent slurry pit 64, a calcium compound J1 (for example, limestone) supplied from a silo (not shown) and a filtrate H3 in an amount corresponding thereto are mixed and stirred, and a predetermined concentration of the absorbent slurry H1 Is prepared.
The supply flow rate of the absorbent slurry H1 in the absorbent slurry pit 64 is controlled in accordance with, for example, the detected value of the amount of sulfurous acid gas in the flue gas E4 as the processing gas. Sent. In addition, in order to supplement the water evaporated in the absorption tower 61 and removed as steam in the flue gas, or the water contained in the gypsum J2 or the water discharged out of the system as adhering water, make-up water G3 such as industrial water is used.
Is supplied into the slurry tank 65 so as to maintain the liquid level in the slurry tank 65 within a certain range, for example.

【0054】なお、火力発電設備等に付設される一般の
脱硫装置では、亜硫酸ガスとともにスラリ中に吸収され
る塩素等の不純物が、循環するスラリ構成液分の中に蓄
積することを防止するため、例えばろ液ピットのろ液の
一部を系外に排出し、排水処理を行ったのち放水或いは
再使用するなどの措置をとっている。しかし本例では、
このような排水処理は行う必要がない。というのは、火
力発電設備から排出される排煙に比較して、本例で処理
する排煙E4中には、このような不純物は僅かしか存在
しないので、石膏J2などとともに系外に排出される液
分により、このような不純物の蓄積が防止できるからで
ある。
Incidentally, in a general desulfurization apparatus attached to a thermal power generation facility or the like, in order to prevent impurities such as chlorine absorbed into the slurry together with the sulfurous acid gas from accumulating in the circulating slurry constituent liquid. For example, a part of the filtrate in the filtrate pit is discharged to the outside of the system, and after performing wastewater treatment, measures such as water discharge or reuse are taken. But in this example,
There is no need to perform such wastewater treatment. This is because, compared to the flue gas discharged from the thermal power plant, only a small amount of such impurities are present in the flue gas E4 to be treated in this example, so that the flue gas is discharged out of the system together with the plaster J2 and the like. This is because the accumulation of such impurities can be prevented by the liquid component.

【0055】また、前述の補給水G3の一部又は全部と
して後述のアンモニア水M3又はM5(図5に示す)を
用いてもよい。このようにアンモニアが注入されて脱硫
装置の循環スラリ中のアンモニウムイオン濃度が増加す
ると、亜硫酸ガスの除去率が格段に向上することが分っ
ている。
Further, ammonia water M3 or M5 (shown in FIG. 5) described later may be used as a part or the whole of the above-mentioned makeup water G3. It has been found that when ammonia is injected in this way and the concentration of ammonium ions in the circulating slurry of the desulfurizer increases, the removal rate of sulfurous acid gas is significantly improved.

【0056】次に、排水処理部の構成及び動作につい
て、図5により説明する。燃焼冷却部より排出された前
述の排水B5(図3に示す)は、まずpH処理槽81
で、例えば水酸化カルシウム(Ca(OH)2)などの
アルカリKが添加され、pHを中性付近に調整された
後、排水B6としてポンプ82により蒸発缶83(一次
濃縮手段)の循環系に導入される構成となっている。
Next, the configuration and operation of the wastewater treatment section will be described with reference to FIG. The above-mentioned waste water B5 (shown in FIG. 3) discharged from the combustion cooling section is firstly supplied to the pH treatment tank 81.
Then, for example, an alkali K such as calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ) is added to adjust the pH to around neutral, and then the wastewater B6 is supplied to the circulation system of the evaporator 83 (primary concentrating means) by the pump 82. It is a configuration to be introduced.

【0057】なお、pH処理槽81内はほぼ大気圧とな
っており、ここに導入される排水B5は、前述のガス洗
浄部や脱硫再生部などからこのpH処理槽81まで送ら
れる過程で、高圧状態から常圧状態へと変化する。この
ため、溶け込んでいたアンモニア等のガスが一部自然的
に蒸発し、このガスがpH処理槽81で気相側に放散さ
れるが、この場合このガスは、オフガスB7としてファ
ン81aにより排出され、前述したように燃焼炉52に
導入される再生ガスE2に混入される構成となってい
る。
The inside of the pH treatment tank 81 is almost at atmospheric pressure, and the wastewater B5 introduced therein is sent to the pH treatment tank 81 from the above-described gas cleaning section or desulfurization regeneration section. The state changes from a high pressure state to a normal pressure state. Therefore, the dissolved gas such as ammonia partially evaporates spontaneously, and this gas is diffused to the gas phase in the pH treatment tank 81. In this case, this gas is discharged by the fan 81a as off gas B7. As described above, the gas is mixed with the regeneration gas E2 introduced into the combustion furnace 52.

【0058】蒸発缶83は、排水B6を蒸発処理して濃
縮液L1とアンモニアを含む蒸気M1とに分離するもの
で、この場合、底部の液溜まりの濃縮液L1が循環ポン
プ84により吸上げられ、新たに導入された排水B6と
ともに加熱器85により加熱された後、上部から噴射さ
れるものである。なお加熱器85は、例えば発電システ
ムにおける蒸気サイクルの一部から抽気された高温蒸気
D3により、アンモニアがガスとして放散される温度に
循環液を加熱する熱交換器である。
The evaporator 83 separates the wastewater B6 into a concentrated liquid L1 and a vapor M1 containing ammonia by evaporating the wastewater B6. In this case, the concentrated liquid L1 in the liquid pool at the bottom is sucked up by the circulation pump 84. After being heated by the heater 85 together with the newly introduced wastewater B6, it is jetted from above. The heater 85 is a heat exchanger that heats the circulating liquid to a temperature at which ammonia is diffused as a gas by the high-temperature steam D3 extracted from a part of a steam cycle in the power generation system, for example.

【0059】そして、蒸発缶83の循環系から抜き出さ
れた濃縮液L1は、タンク86及びポンプ87を経て、
石膏を分離する固液分離機88に送られる。固液分離機
88では、濃縮液L1中に含まれる石膏J3が選択的に
分離される。なお、この石膏J3は、ガス洗浄部におい
てタンク10から供給されて排水中に存在する硫酸イオ
ンと、pH処理槽81において添加されたカルシウムイ
オンとが結合してなるものである。また固液分離機88
は、例えば真空式ベルトフィルタであり、吸引されたろ
液L2は、真空チャンバ89及びポンプ90を経てろ液
タンク92に供給される。
The concentrated liquid L1 extracted from the circulation system of the evaporator 83 passes through a tank 86 and a pump 87,
The gypsum is sent to a solid-liquid separator 88. In the solid-liquid separator 88, the gypsum J3 contained in the concentrated liquid L1 is selectively separated. The gypsum J3 is formed by combining sulfate ions supplied from the tank 10 in the gas cleaning section and present in the wastewater and calcium ions added in the pH treatment tank 81. The solid-liquid separator 88
Is, for example, a vacuum belt filter, and the sucked filtrate L2 is supplied to a filtrate tank 92 via a vacuum chamber 89 and a pump 90.

【0060】さらに、ろ液タンク92のろ液L2は、ポ
ンプ93によって、ローラ式の二次濃縮手段94に送ら
れて脱水され、汚泥J4として排出される。なお、汚泥
J4には、固液分離機88で分離できない微細な粒径の
固形分が含有される。なお、二次濃縮手段94で分離さ
れた液分は、例えば前流側(蒸発缶83など)に送られ
て再処理される。
Further, the filtrate L2 in the filtrate tank 92 is sent to a roller-type secondary concentrating means 94 by a pump 93, dehydrated, and discharged as sludge J4. The sludge J4 contains a solid having a fine particle size that cannot be separated by the solid-liquid separator 88. The liquid separated by the secondary concentration means 94 is sent to, for example, the upstream side (evaporator 83 or the like) and reprocessed.

【0061】一方、蒸発缶83の頂部から導出されたア
ンモニアを含む蒸気M1は、まず冷却器95により凝縮
温度まで冷却された後に、凝縮液タンク96に導入さ
れ、アンモニアを含む凝縮水(アンモニア水M2)とし
て一次貯留される。そして、この凝縮液タンク96のア
ンモニア水M2は、ポンプ97により抜き出されて、熱
交換器98を経て蒸留塔99に送られ、希釈アンモニア
水M3と濃縮アンモニア水M5とに分離される。
On the other hand, the vapor M1 containing ammonia drawn out from the top of the evaporator 83 is first cooled to the condensing temperature by the cooler 95, and then introduced into the condensate tank 96, where the condensed water containing ammonia (ammonia water) It is primarily stored as M2). The ammonia water M2 in the condensate tank 96 is extracted by the pump 97, sent to the distillation column 99 via the heat exchanger 98, and separated into the diluted ammonia water M3 and the concentrated ammonia water M5.

【0062】蒸留塔99は、例えば泡鐘塔などのいわゆ
る段塔であり、前述のアンモニア水M2が、熱交換器9
8で加熱された後に塔上部に供給され、塔内を上昇する
アンモニアを高濃度に含む蒸気M4と接触しつつ流下す
る構成となっている。そして、この蒸留塔99の塔底部
に溜まった低濃度の希釈アンモニア水M3は、加熱器1
00において水蒸気D4により加熱され、これにより溶
解したガス成分であるアンモニアがガス側に放散される
ようになっている。そして、放散されたアンモニアを含
む蒸気は、この蒸留塔99の頂部に設けられた還流部を
経て、より高濃度にアンモニアを含む蒸気M5として、
濃縮アンモニアタンク101に送られる。
The distillation tower 99 is a so-called step tower such as a bubble bell tower, for example.
After being heated at 8, it is supplied to the upper part of the tower and flows down while contacting with the vapor M4 containing a high concentration of ammonia rising in the tower. The low-concentration diluted ammonia water M3 collected at the bottom of the distillation column 99 is supplied to the heater 1
At 00, the water is heated by the water vapor D4, so that ammonia, which is a dissolved gas component, is diffused to the gas side. Then, the vapor containing ammonia that has been diffused passes through a reflux section provided at the top of the distillation column 99, and becomes a vapor M5 containing ammonia at a higher concentration.
The concentrated ammonia is sent to the tank 101.

【0063】ここで還流部とは、蒸気M4が冷却器10
2により冷却されることにより生成され、タンク103
に貯留された濃縮アンモニア水M5が、ポンプ104に
より蒸留塔99の塔頂部に供給されるもので、これによ
り蒸気M4中のアンモニア以外の蒸気(例えば水蒸気)
がより多く液化する一方で、液中のアンモニアがより多
く放散して、より高濃度のアンモニア水M5が得られ
る。なお、冷却器102は、工業用水等の冷媒G7によ
り蒸気M4を冷却するシェルアンドチューブ構造の熱交
換器である。
Here, the reflux section means that the steam M4 is
2 is produced by cooling by the
The concentrated ammonia water M5 stored in the steam M4 is supplied to the top of the distillation column 99 by the pump 104, whereby the steam (eg, steam) other than ammonia in the steam M4
Is liquefied more, the ammonia in the liquid is more diffused, and a higher concentration of aqueous ammonia M5 is obtained. The cooler 102 is a shell-and-tube heat exchanger that cools the steam M4 with a refrigerant G7 such as industrial water.

【0064】また、蒸留塔99の塔底部に溜まった低濃
度の希釈アンモニア水M3は、その一部が循環ポンプ1
05の吐出側から分岐するライン106によって適宜抜
出され、熱交換器98及び冷却器107で冷却された後
に、希釈アンモニアタンク108に送られる。
A part of the low-concentration diluted ammonia water M3 accumulated at the bottom of the distillation column 99 is
After being appropriately extracted by a line 106 branching from the discharge side of 05 and cooled by a heat exchanger 98 and a cooler 107, it is sent to a diluted ammonia tank 108.

【0065】なお、濃縮アンモニアタンク101や希釈
アンモニアタンク108に貯留された濃縮アンモニア水
M5や希釈アンモニア水M3は、前述した燃焼炉52の
後流側での脱硝処理或いは三酸化硫黄の中和処理や、ガ
ス化ガス発電のガスタービンの後流側での脱硝処理に利
用できるし、或いは、亜硫酸ガスの吸収塔61のスラリ
構成液としても利用することができるが、このように濃
縮水と希釈水とに分離されているため、適宜要求される
アンモニア濃度に対応するように使い分けができて便利
である。
The concentrated ammonia water M5 and the diluted ammonia water M3 stored in the concentrated ammonia tank 101 and the diluted ammonia tank 108 are subjected to denitration or sulfur trioxide neutralization on the downstream side of the combustion furnace 52 described above. Alternatively, it can be used for denitration treatment on the downstream side of a gas turbine for gasification gas power generation, or it can be used as a slurry constituent liquid of a sulfurous acid gas absorption tower 61. Since it is separated from water, it can be used properly according to the required ammonia concentration, which is convenient.

【0066】次に、前述した燃焼冷却部(図3)におけ
る燃焼炉52の詳細構成について、図6により説明す
る。燃焼炉52は、図6に示すように、炉本体120と
その付帯機器や配管ラインよりなる。炉本体120は、
燃焼室121と、この燃焼室121に並列状態に連通し
それぞれセラミック製の蓄熱体122が装填された三つ
の熱交換流路123a,123b,123cとを備え、
燃焼室121の上部にはバーナ124が設けられてい
る。
Next, a detailed configuration of the combustion furnace 52 in the combustion cooling section (FIG. 3) will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 6, the combustion furnace 52 includes a furnace main body 120 and its accompanying devices and piping lines. The furnace body 120
A combustion chamber 121, and three heat exchange channels 123a, 123b, 123c, which are connected to the combustion chamber 121 in a parallel state and each of which is loaded with a ceramic heat storage body 122,
A burner 124 is provided in an upper part of the combustion chamber 121.

【0067】ここでバーナ124は、始動時に補助燃料
N(例えば、LPG)とこれを燃やす空気F2が供給さ
れ、始動時のみ燃焼室121内において補助燃料Nを燃
焼させるものである。なおこの炉本体120としては、
具体的には、例えば中外炉工業株式会社製のRTO蓄熱
式脱臭装置(型式RI−3)の燃焼炉が使用できる。
Here, the burner 124 is supplied with auxiliary fuel N (for example, LPG) and air F2 for burning the auxiliary fuel N at the time of starting, and burns the auxiliary fuel N in the combustion chamber 121 only at the time of starting. In addition, as this furnace main body 120,
Specifically, for example, a combustion furnace of an RTO regenerative deodorizer (model RI-3) manufactured by Chugai Furnace Co., Ltd. can be used.

【0068】付帯機器や配管ラインとしては、再生ガス
E2と空気F1を混合させる混合器131と、この混合
器131により混合された処理ガスPがファン132に
より送り込まれる導入ライン133と、パージガスQが
送り込まれるパージライン134と、燃焼後の排煙E3
を排気するための排気ライン135と、燃焼室121か
ら排煙の一部を抜き取るライン137と、このライン1
37により燃焼室121から分離された排煙の一部を排
煙E3に混合する混合器136と、ライン137の途上
に設けられ燃焼室121から抜き取られる排煙の一部か
ら熱回収してボイラ給水Rを加熱し蒸気Sを発生させる
廃熱ボイラ138とが備えられている。
Ancillary equipment and piping lines include a mixer 131 for mixing the regeneration gas E2 and the air F1, an introduction line 133 into which the processing gas P mixed by the mixer 131 is sent by a fan 132, and a purge gas Q. The purge line 134 to be sent and the exhaust gas E3 after combustion
An exhaust line 135 for exhausting the exhaust gas, a line 137 for extracting a part of the exhaust gas from the combustion chamber 121,
A mixer 136 for mixing a part of the flue gas separated from the combustion chamber 121 by the 37 into the flue gas E3, and a boiler for recovering heat from a part of the flue gas provided along the line 137 and extracted from the combustion chamber 121 A waste heat boiler 138 for heating the feed water R to generate steam S is provided.

【0069】また、導入ライン133,パージライン1
34及び排気ライン135と、各熱交換流路123a,
123b,123cとの間には、開閉バルブ141a〜
141c,142a〜142c,143a〜143cが
それぞれ設けられている。
The introduction line 133 and the purge line 1
34, the exhaust line 135, and each heat exchange passage 123a,
Between the open / close valves 141a to 123b and 123c.
141c, 142a to 142c, and 143a to 143c are provided, respectively.

【0070】なお、これら開閉バルブ141a〜141
c,142a〜142c,143a〜143cは、図示
省略したコントローラにより所定のシーケンス又はプロ
グラムに従って制御され、後述する運転が実行されるよ
うに作動する。また、この場合パージライン134に
は、排煙E3の一部が図示省略したファンによって送り
込まれ、この排煙E3の一部がパージガスQとして利用
されるようになっている。
The open / close valves 141a to 141a
c, 142a to 142c and 143a to 143c are controlled by a controller (not shown) according to a predetermined sequence or program, and operate so as to execute an operation described later. In this case, a part of the smoke E3 is sent into the purge line 134 by a fan (not shown), and a part of the smoke E3 is used as the purge gas Q.

【0071】次に、以上のようなガス精製設備において
実施される本発明のガス精製方法の一例について説明す
る。まず、図1に示す洗浄部では、生成ガスA1中の硫
化カルボニルが硫化水素に変換された後、生成ガスA1
の洗浄が行われ、ガス中の塩素化合物やアンモニアなど
の不純物が除去される。次に、図2に示す脱硫塔21で
は、生成ガスA3を硫黄化合物(硫化水素)の吸収液と
気液接触させることにより生成ガス中に含まれる硫黄化
合物を吸収除去する(脱硫工程)。次いで、図2に示す
再生塔22では、この脱硫工程で硫黄化合物を吸収した
吸収液C1に熱を加えて硫黄化合物を含む再生ガスE2
を排出する(再生工程)。
Next, an example of the gas purification method of the present invention which is carried out in the above-described gas purification equipment will be described. First, in the cleaning section shown in FIG. 1, after the carbonyl sulfide in the product gas A1 is converted into hydrogen sulfide, the product gas A1
Is performed to remove impurities such as chlorine compounds and ammonia in the gas. Next, in the desulfurization tower 21 shown in FIG. 2, the product gas A3 is brought into gas-liquid contact with an absorbing solution of a sulfur compound (hydrogen sulfide) to absorb and remove the sulfur compound contained in the product gas (desulfurization step). Next, in the regeneration tower 22 shown in FIG. 2, heat is applied to the absorbing solution C1 that has absorbed the sulfur compound in the desulfurization step, and the regeneration gas E2 containing the sulfur compound is heated.
Is discharged (regeneration step).

【0072】次に、図3及び図6に示す燃焼炉52で
は、上記再生工程で生じた再生ガスE2を後述のような
動作で効率良く燃焼させて亜硫酸ガスを含む排煙E3に
転換させる(燃焼工程)。次いで、図3に示す冷却塔5
3では、排煙E3を冷却液G1に気液接触させて冷却す
る。
Next, in the combustion furnace 52 shown in FIG. 3 and FIG. 6, the regeneration gas E2 generated in the regeneration step is efficiently burned by the operation described later to be converted into the flue gas E3 containing the sulfur dioxide gas ( Combustion process). Next, the cooling tower 5 shown in FIG.
At 3, cooling is performed by bringing the exhaust gas E3 into gas-liquid contact with the cooling liquid G1.

【0073】さらに、図4に示す石膏回収部では、冷却
後の排煙E4中の亜硫酸ガスを湿式石灰石膏法により吸
収して石膏J2を副生する(石膏回収工程)。なお、洗
浄部や脱硫再生部などから出た排水は、最終的に排水B
5として統合され、図5に示す排水処理により処理され
て、アンモニアM3,M5が回収されるとともに、ここ
でも石膏J3が副生される。
Further, in the gypsum recovery section shown in FIG. 4, the sulfur dioxide gas in the exhaust gas E4 after cooling is absorbed by the wet lime gypsum method to produce gypsum J2 as a by-product (gypsum recovery step). The wastewater discharged from the washing section, desulfurization regeneration section, etc.
5 and processed by the wastewater treatment shown in FIG. 5 to collect ammonia M3 and M5, and here also gypsum J3 is produced as a by-product.

【0074】そして上記燃焼工程では、燃焼炉52の燃
焼室121(図6に示す)で再生ガスE2と空気F1の
混合ガス(処理ガスP)をこの場合1000℃以上で燃
焼させることにより、SO3の発生がほぼ最低量に抑制
され前述の反応式(1)により再生ガスE2中の硫化水
素(H2S)のほとんどが亜硫酸ガス(SO2)となる。
In the above combustion step, the mixed gas (processing gas P) of the regeneration gas E2 and the air F1 is burned at 1000 ° C. or more in this case in the combustion chamber 121 (shown in FIG. 6) of the combustion furnace 52, so that the SO 2 The generation of 3 is suppressed to an almost minimum amount, and most of the hydrogen sulfide (H 2 S) in the regeneration gas E2 becomes sulfur dioxide (SO 2 ) according to the above-mentioned reaction formula (1).

【0075】以下、この燃焼工程を遂行する燃焼炉52
の動作を、図7を参照しつつ説明する。なお図7では、
開閉バルブ141a〜141c,142a〜142c,
143a〜143cのうち、閉じているバルブを黒色で
塗り潰して図示しており、開動しているバルブを白抜き
で図示している。
Hereinafter, a combustion furnace 52 for performing this combustion step will be described.
Will be described with reference to FIG. In FIG. 7,
Opening and closing valves 141a to 141c, 142a to 142c,
Of the valves 143a to 143c, the closed valve is illustrated by being painted black, and the valve that is open is illustrated by white.

【0076】燃焼炉52では、各開閉バルブの作動状態
が切換えられることにより、図7の(a),(b),
(c)で示す動作状態が、それぞれ60〜70秒の間隔
で順次繰返される。そして、始動時から燃焼室121内
の温度が設定温度である1000℃に到達し安定するま
での時間だけは、燃焼室121の上部にバーナ124か
らLPGと空気の混合ガスが吹込まれ火炎124aが形
成される。これにより、以下のような運転が実現され
る。
In the combustion furnace 52, the operating states of the respective opening / closing valves are switched, so that (a), (b) and (b) of FIG.
The operation state shown in (c) is sequentially repeated at intervals of 60 to 70 seconds. Then, only during the time from the start-up until the temperature in the combustion chamber 121 reaches the set temperature of 1000 ° C. and stabilizes, a mixed gas of LPG and air is blown into the upper part of the combustion chamber 121 from the burner 124 and the flame 124 a is generated. It is formed. As a result, the following operation is realized.

【0077】すなわち、図7(a)に示す状態では、熱
交換流路123aが再生ガスE2と空気F1が混合され
てなる処理ガスPの導入路となっており、処理ガスP
は、導入ライン133から開閉バルブ141aを介して
熱交換流路123aに入り、この熱交換流路123a内
の蓄熱体122と熱交換した後に燃焼室121内に導入
される。始動時から定常状態になるまでの過渡期には、
熱交換流路123aの蓄熱体122は低温であるため、
このように導入された処理ガスPは確実に高温で自己燃
焼する程には十分に加熱されないが、バーナ124から
の火炎124aにより硫化水素の濃度が低い場合にも確
実に1000℃以上で燃焼させることができる。
That is, in the state shown in FIG. 7A, the heat exchange flow path 123a is an introduction path of the processing gas P formed by mixing the regeneration gas E2 and the air F1, and the processing gas P
Enters the heat exchange channel 123a from the introduction line 133 via the on-off valve 141a, and is introduced into the combustion chamber 121 after exchanging heat with the heat storage body 122 in the heat exchange channel 123a. In the transition period from the start to the steady state,
Since the heat storage body 122 in the heat exchange channel 123a has a low temperature,
The processing gas P thus introduced is not heated sufficiently to self-combust at a high temperature, but is reliably burned at 1000 ° C. or higher even when the concentration of hydrogen sulfide is low due to the flame 124 a from the burner 124. be able to.

【0078】そして熱交換流路123aの蓄熱体122
は、図7(c)で示す一つ前の動作状態で1000℃以上
の排煙により加熱されるため、定常状態においては、外
側(燃焼室から遠い側)で300℃程度、内側(燃焼室
に近い側)で800℃程度となる。
The heat storage element 122 in the heat exchange channel 123a
Is heated by the exhaust gas of 1000 ° C. or more in the immediately preceding operation state shown in FIG. 7C, so that in the steady state, it is about 300 ° C. on the outside (far side from the combustion chamber) and about (Approx. Side).

【0079】このため、定常状態においては、このよう
に十分高温とされた蓄熱体122により熱交換流路12
3aを通過する処理ガスPを750℃程度にまで加熱で
き、硫化水素の濃度が低い場合でも、バーナ124から
の火炎124aが停止しているにもかかわらず処理ガス
Pを燃焼室121内において1000℃以上で自己燃焼
させることができる。なお、定常状態の場合、この図7
(a)で示す動作状態の終了時(次の動作状態への切替直
前)には、熱交換流路123aの蓄熱体122は逆に処
理ガスPにより冷却されており、その温度は外側で20
0℃程度、内側で700℃程度となる。
For this reason, in the steady state, the heat storage element 122 having such a sufficiently high temperature makes the heat exchange passage 12
3a can be heated to about 750 ° C., and even when the concentration of hydrogen sulfide is low, even though the flame 124a from the burner 124 is stopped, the processing gas P is Can self-combust at temperatures above ℃. In the case of the steady state, FIG.
At the end of the operation state shown in (a) (immediately before switching to the next operation state), the heat storage body 122 in the heat exchange channel 123a is cooled by the processing gas P, and its temperature is 20
The temperature is about 0 ° C. and about 700 ° C. inside.

【0080】また、図7(a)に示す動作状態では、同
時に、熱交換流路123cがパージガスQの導入路、熱
交換流路123bが排煙E3の排出路となっており、処
理ガスPが燃焼してなるガスが、開閉バルブ142cを
介して熱交換流路123cから流入したパージガスQと
ともに、熱交換流路123bを経由して開閉バルブ14
3b及び排気ライン135から排煙E3として排気され
る。
In the operation state shown in FIG. 7 (a), the heat exchange passage 123c serves as an introduction passage for the purge gas Q, and the heat exchange passage 123b serves as a discharge passage for the smoke E3. The gas produced by burning the gas together with the purge gas Q flowing from the heat exchange channel 123c via the on-off valve 142c and the on-off valve 14 via the heat exchange channel 123b.
The exhaust gas is exhausted from the exhaust line 3b and the exhaust line 135 as smoke E3.

【0081】ここで熱交換流路123cは、図7(c)
で示す一つ前の動作状態で処理ガスPの導入路として機
能しているため、流路内には処理ガスPが残留している
が、この図7(a)に示す動作状態においてパージガス
Qによりこの残留した処理ガスPが燃焼室121内に送
り込まれ、含有される硫化水素が熱交換流路123aか
ら導入された処理ガスP中の硫化水素とともに1000
℃以上で燃焼する。なお、この熱交換流路123cの蓄
熱体122は、図7(c)で示す一つ前の動作状態で処
理ガスPの冷却効果により、定常状態においては、外側
で200℃程度、内側で700℃程度となっているが、
パージガスQとの接触によってさらに若干冷却されて、
この図7(a)で示す動作状態の終了時には、外側で1
80℃程度、内側で680℃程度となる。
Here, the heat exchange channel 123c is shown in FIG.
In FIG. 7A, the purge gas Q remains in the flow path because it functions as the introduction path of the processing gas P in the immediately preceding operation state. As a result, the remaining processing gas P is sent into the combustion chamber 121, and the contained hydrogen sulfide is mixed with the hydrogen sulfide in the processing gas P introduced from the heat exchange channel 123a by 1000.
Burns above ℃. The heat storage body 122 in the heat exchange flow path 123c has a cooling effect of the processing gas P in the immediately preceding operation state shown in FIG. ℃,
Further cooled slightly by contact with the purge gas Q,
At the end of the operation state shown in FIG.
It is about 80 ° C and about 680 ° C inside.

【0082】また、熱交換流路123bの蓄熱体122
は、図7(c)で示す一つ前の動作状態でパージガスQ
と接触して冷却されているため、定常状態においては、
外側で180℃程度、内側で680℃程度となってい
る。このため、この図7(a)に示す動作状態におい
て、このように十分低温とされた蓄熱体122により熱
交換流路123bを通過する燃焼排ガスE3を300℃
程度にまで冷却できる。なお、定常状態の場合、この図
7(a)で示す動作状態の終了時には、熱交換流路12
3bの蓄熱体122は逆に排煙E3により加熱され、そ
の温度は外側で300℃程度、内側で800℃程度とな
る。
The heat storage element 122 in the heat exchange flow path 123b
Is the purge gas Q in the previous operation state shown in FIG.
In the steady state,
The temperature is about 180 ° C on the outside and about 680 ° C on the inside. For this reason, in the operation state shown in FIG. 7A, the combustion exhaust gas E3 passing through the heat exchange flow passage 123b by the heat storage body 122 having such a sufficiently low temperature is heated to 300 ° C.
It can be cooled to the extent. In the steady state, at the end of the operation state shown in FIG.
Conversely, the heat storage body 3b is heated by the exhaust gas E3, and its temperature is about 300 ° C. on the outside and about 800 ° C. on the inside.

【0083】次に、図7(b)や図7(c)で示す動作
状態では、図7(a)で示した上述の各熱交換流路の動
作が順次隣接する或いは反対側の熱交換流路に移動する
ように切換わり、まず図7(b)で示す動作状態では、
左側の熱交換流路123aがパージガスQの導入路、中
央の熱交換流路123bが処理ガスP(再生ガスE2)
の導入路、右側の熱交換流路123cが排煙E3の排出
路となって同様の動作が実行される。そして、次の図7
(c)で示す動作状態では、左側の熱交換流路123a
が排煙E3の排出路、中央の熱交換流路123bがパー
ジガスQの導入路、右側の熱交換流路123cが処理ガ
スPの導入路となってやはり同様の動作が実行された
後、また図7(a)で示す動作状態に戻る。
Next, in the operation state shown in FIGS. 7B and 7C, the operation of each of the above heat exchange flow paths shown in FIG. It is switched to move to the flow path. First, in the operation state shown in FIG.
The heat exchange channel 123a on the left side is an introduction channel for the purge gas Q, and the central heat exchange channel 123b is the processing gas P (regeneration gas E2).
The same operation is performed with the heat exchange passage 123c on the right side and the exhaust passage for the smoke E3 being the exhaust passage for the smoke E3. And the next FIG.
In the operation state shown in (c), the left heat exchange channel 123a
Is the exhaust gas E3 discharge passage, the central heat exchange passage 123b is the introduction passage of the purge gas Q, and the right heat exchange passage 123c is the introduction passage of the processing gas P. The operation returns to the operation state shown in FIG.

【0084】こうして、この場合三つ設けられた蓄熱体
122のうちいずれか特定の蓄熱体122に排煙E3を
接触させて当該特定の蓄熱体122を加熱すると同時
に、他の蓄熱体122に燃焼前の処理ガスPを接触させ
て処理ガスPを加熱する操作が、順次蓄熱体122を切
換えつつ連続されることになり、結局、蓄熱体122を
媒体として排煙E3から回収した熱で再生ガスE2と空
気F1を連続的に加熱して、燃焼室121内では再生ガ
スE2に含まれる硫化水素の1000℃以上での燃焼が
連続できる。
Thus, in this case, the smoke E3 is brought into contact with any one of the three heat storage bodies 122 provided in the three heat storage bodies 122 to heat the specific heat storage body 122 and, at the same time, the other heat storage body 122 is burned. The operation of heating the processing gas P by bringing the processing gas P into contact with the previous processing gas P is continued while sequentially switching the heat storage elements 122. As a result, the heat recovered from the exhaust gas E3 using the heat storage elements 122 as a medium is used as the regeneration gas. By heating E2 and air F1 continuously, the combustion of hydrogen sulfide contained in the regeneration gas E2 at 1000 ° C. or higher can be continued in the combustion chamber 121.

【0085】さらに説明すれば、例えば燃焼排ガスの熱
で処理ガスを加熱する単なる熱交換器を有するいわゆる
熱交付き燃焼炉が考えられるが、熱交換材料(チューブ
や管板やエレメントなど)が燃焼排ガスで加熱されつつ
処理ガスで冷却されるため、約1000℃から常温まで
の高温と低温の温度差の大きなものに耐える高級材料を
必要とし、実用性のあるものは見当たらない。
More specifically, for example, a so-called heat-exchange combustion furnace having a simple heat exchanger for heating the processing gas by the heat of the combustion exhaust gas can be considered, but the heat exchange material (tube, tube sheet, element, etc.) is burned. Since it is cooled by the processing gas while being heated by the exhaust gas, it requires a high-grade material that can withstand a large difference between a high temperature and a low temperature from about 1000 ° C. to room temperature, and there is no practical material.

【0086】一方、このような蓄熱式の熱交換機能を備
えた燃焼炉であると、熱媒体である蓄熱体の加熱と冷却
(熱回収)が独立して行なわれるため、熱媒体である蓄
熱体の僅か100℃〜150℃位の温度変化幅におい
て、ガスの入口(加熱前)と出口(加熱後)の温度差を
700℃程度と格段に大きくできる。このため、熱効率
が格段に高くなり、定常状態においては、LPG等の補
助燃料N及びそのための空気F2を投入することなく、
1000℃以上の高温での燃焼が連続的に実現できる。
On the other hand, in a combustion furnace having such a heat storage type heat exchange function, heating and cooling (heat recovery) of the heat storage medium as the heat medium are performed independently, so that the heat storage medium as the heat medium is used. The temperature difference between the gas inlet (before heating) and the gas outlet (after heating) can be remarkably increased to about 700 ° C. in a temperature change range of only about 100 ° C. to 150 ° C. of the body. For this reason, thermal efficiency becomes remarkably high, and in the steady state, the auxiliary fuel N such as LPG and the air F2 therefor are not charged.
Combustion at a high temperature of 1000 ° C. or higher can be continuously realized.

【0087】なお、補助燃料Nの投入を停止した定常状
態においては、燃焼室121内の燃焼温度は、なんら操
作しなければ再生ガスE2の流量変動等により変動する
が、例えばこのような変動を考慮した場合の燃焼温度が
最低でも1000℃になるように設定しておき、100
0℃を大きく上回った場合には、例えば廃熱ボイラ13
8による熱回収量を排煙の流量操作等によりその分増加
させることにより、蓄熱体の加熱温度の増加を抑制して
1000℃近傍に保持するようにすればよい。このよう
にすれば、燃焼温度1000℃以上という条件を保持し
つつ、燃焼室121を構成する材料の耐熱温度(許容温
度)を最低限に抑えてコスト増加を回避できる。
In the steady state where the supply of the auxiliary fuel N is stopped, the combustion temperature in the combustion chamber 121 fluctuates due to fluctuations in the flow rate of the regeneration gas E2 if no operation is performed. In consideration of this, the combustion temperature is set so as to be at least 1000 ° C.
When the temperature greatly exceeds 0 ° C., for example, the waste heat boiler 13
By increasing the heat recovery amount by the flow rate control of the exhaust gas by that amount, the increase in the heating temperature of the heat storage body can be suppressed and kept at around 1000 ° C. In this way, the heat-resistant temperature (permissible temperature) of the material constituting the combustion chamber 121 can be minimized while maintaining the condition that the combustion temperature is 1000 ° C. or higher, thereby avoiding an increase in cost.

【0088】またこの燃焼工程において、燃焼温度が1
000℃以上に保持されることは、前述の反応式(2)
の反応によるSO3の発生がほぼ最低量に抑制される作
用がある。即ち、発明者らの研究によれば、例えば図8
に示すように、SO3の発生量の低下は燃焼温度が高くな
るにつれ横這いとなり1000℃以上ではほとんど変化
しなくなる。そしてこの傾向は、硫化水素の濃度変化等
にかかわらず同様である。なお、図8に示したデータ
は、処理ガスの硫化水素濃度が14.2%で、排煙の硫
黄酸化物(SOx)の濃度が65000ppmのもので
あり、この場合燃焼温度が1000℃でのSO3転化率
(SO3/SOx)は、約2%と極めて低い値になって
いる。
In this combustion step, the combustion temperature is 1
The temperature is maintained at 000 ° C. or higher according to the above-mentioned reaction formula (2).
Has the effect of suppressing the generation of SO 3 by the reaction to a minimum amount. That is, according to the research by the inventors, for example, FIG.
As shown in the figure, the decrease in the amount of SO 3 generated leveled off as the combustion temperature increased, and hardly changed at 1000 ° C. or higher. This tendency is the same regardless of changes in the concentration of hydrogen sulfide and the like. The data shown in FIG. 8 is based on the case where the concentration of hydrogen sulfide in the processing gas is 14.2% and the concentration of sulfur oxide (SOx) in the flue gas is 65000 ppm. The SO 3 conversion (SO 3 / SOx) is an extremely low value of about 2%.

【0089】以上のように、本例のガス精製設備或いは
ガス精製方法によれば、生成ガスA1中の硫黄化合物や
各種不純物が除去されて、極めてクリーンな精製ガスA
5が得られるとともに、工業上極めて有用な石膏が容易
に副生できる。
As described above, according to the gas purifying equipment or the gas purifying method of this example, the sulfur compound and various impurities in the product gas A1 are removed, and the purified gas A is extremely clean.
5, and gypsum, which is industrially extremely useful, can be easily produced as a by-product.

【0090】しかも、燃焼工程に関する前述の問題点が
解消され、設備コスト及び運転コストの点でさらに格段
に有利になる。すなわち、硫化水素の濃度が低濃度であ
っても、少なくとも定常状態においては補助燃料Nやこ
れを燃焼させるための空気F2を投入しなくても燃焼が
可能であり、補助燃料Nが不要になる分に加えて、補助
燃料Nや空気F2を送り込むためのポンプやファンの動
力が不要になる分だけ運転コストが低減できる。また、
補助燃料Nと空気F2を投入する必要がないため、排煙
E3の流量が格段に低減でき、燃焼工程以降の装置容量
が大幅に低減できるとともに、燃焼工程以降のガス送給
用のファンやブロワ等の運転コストも格段に低減でき
る。
In addition, the above-mentioned problems relating to the combustion step are eliminated, and the equipment cost and the operation cost are further significantly improved. That is, even if the concentration of hydrogen sulfide is low, combustion can be performed without supplying the auxiliary fuel N or the air F2 for burning the auxiliary fuel N at least in a steady state, and the auxiliary fuel N becomes unnecessary. In addition, the operating cost can be reduced by the amount that the power of the pump and the fan for feeding the auxiliary fuel N and the air F2 becomes unnecessary. Also,
Since there is no need to supply the auxiliary fuel N and the air F2, the flow rate of the flue gas E3 can be significantly reduced, the device capacity after the combustion process can be greatly reduced, and a fan or blower for gas supply after the combustion process can be used. And other operating costs can be significantly reduced.

【0091】また、本例の燃焼工程においては、燃焼温
度を1000℃以上に保持するようにしているので、前
述したようにSO3の発生量がほぼ最低限に抑制され、燃
焼工程以降の装置設備の耐食性を向上させる等の特別な
措置を施す必要がなくなり、この点においても設備コス
トの低減が可能になるとともに、SO3による装置部材の
腐食といった不具合も信頼性高く防止される。
In the combustion step of this embodiment, the combustion temperature is maintained at 1000 ° C. or higher, so that the amount of SO 3 generated is suppressed to a minimum as described above, and the apparatus after the combustion step is used. It is not necessary to take any special measures such as improving the corrosion resistance of the equipment. In this regard, it is possible to reduce the equipment cost and also to reliably prevent the failure of the equipment members caused by SO 3 .

【0092】しかも本例の場合には、廃熱ボイラ138
の熱回収量の調整等により、再生ガスE2の流量変動が
あっても、燃焼温度を常に1000℃近傍に維持するよ
うにしているので、燃焼温度が過剰に高くなって燃焼室
121の構成部材の寿命を縮めるといった不具合の発生
が信頼性高く回避される効果もある。
Further, in the case of this embodiment, the waste heat boiler 138
The combustion temperature is constantly maintained at around 1000 ° C. even if the flow rate of the regenerating gas E2 fluctuates by adjusting the heat recovery amount of the combustion gas. This also has the effect of avoiding the occurrence of defects such as shortening the life of the device with high reliability.

【0093】なお、本発明は上記形態例に限られず各種
の態様がありうる。例えば本発明の燃焼炉における熱交
換流路及び蓄熱体は、三つに限られず、例えば四つ以上
設けて、各役割を複数の熱交換流路及び蓄熱体により時
間的にオーバーラップして実行するようにしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may have various aspects. For example, the number of heat exchange channels and heat storage elements in the combustion furnace of the present invention is not limited to three. For example, four or more heat exchange channels and heat storage elements are provided, and each role is performed by overlapping with a plurality of heat exchange channels and heat storage elements. You may make it.

【0094】[0094]

【発明の効果】請求項1記載のガス精製方法では、脱硫
工程において生成ガス中の硫黄化合物が吸収液に吸収除
去されて、クリーンな精製ガスが得られる。そして、再
生工程において吸収した硫黄化合物を含む再生ガスが排
出され、この再生ガスが、燃焼工程により亜硫酸ガスを
含む排煙に転換され、さらに石膏回収工程においてこの
排煙中の亜硫酸ガスが吸収されて工業上極めて有用な石
膏が副生される。
According to the gas purification method of the present invention, the sulfur compound in the produced gas is absorbed and removed by the absorbing solution in the desulfurization step, so that a clean purified gas can be obtained. Then, the regeneration gas containing the sulfur compound absorbed in the regeneration step is discharged, and this regeneration gas is converted into flue gas containing sulfur dioxide gas in the combustion step, and the sulfur dioxide gas in this plume is absorbed in the gypsum recovery step. Gypsum, which is industrially extremely useful, is produced as a by-product.

【0095】しかも、前記燃焼工程においては、蓄熱体
のうちいずれか特定の蓄熱体に燃焼後の排煙を接触させ
て当該特定の蓄熱体を加熱すると同時に、他の蓄熱体に
燃焼前の前記再生ガスを接触させて前記再生ガスを加熱
する操作を、順次蓄熱体を切換えて連続的に実行するこ
とにより、蓄熱体を媒体として排煙から回収した熱で燃
焼前の再生ガスを加熱する。
Further, in the combustion step, the exhaust gas after combustion is brought into contact with any specific one of the heat accumulators to heat the specific heat accumulator, and at the same time, the other heat accumulator is heated to the other heat accumulator before combustion. The operation of heating the regeneration gas by contacting the regeneration gas is sequentially performed by sequentially switching the heat storage body, so that the regeneration gas before combustion is heated by the heat recovered from the exhaust gas using the heat storage body as a medium.

【0096】これにより、熱媒体である蓄熱体の加熱と
冷却(熱回収)が独立して行なわれるため、熱媒体であ
る蓄熱体の僅か150℃位の温度変化幅の範囲におい
て、蓄熱体と熱交換するガスの入口と出口の間の温度差
を700℃程度に格段に大きくできる。このため、熱効
率が格段に高くなり、定常状態においては、LPG等の
補助燃料及びそのための空気を投入することなく、高温
での燃焼が連続的に実現できる。
Thus, the heating and cooling (heat recovery) of the heat storage medium as the heat medium are performed independently, so that the heat storage medium and the heat storage medium can be connected within a temperature variation range of only about 150 ° C. The temperature difference between the inlet and the outlet of the heat exchange gas can be significantly increased to about 700 ° C. For this reason, the thermal efficiency is remarkably increased, and in a steady state, high-temperature combustion can be continuously realized without supplying auxiliary fuel such as LPG and air therefor.

【0097】したがって、前述の燃焼工程に関する問題
点が解消され、設備コスト及び運転コストの点で格段に
有利になる。すなわち、硫化水素の濃度が低濃度であっ
ても、定常状態においては補助燃料やこれを燃焼させる
ための空気を投入しなくても燃焼が可能であり、補助燃
料の購入費が不要になる分に加えて、補助燃料や空気を
送り込むためのポンプやファンの動力が不要になる分だ
け運転コストが低減できる。しかも、補助燃料とそのた
めの空気を投入する必要がないため、燃焼後の排煙の流
量が格段に低減でき、燃焼工程以降の装置容量が大幅に
低減できるとともに、燃焼工程以降のガス送給用のファ
ンやブロワ等の運転コストも格段に低減できる。
Therefore, the above-mentioned problems relating to the combustion step are eliminated, and the equipment cost and the operation cost are significantly improved. That is, even if the concentration of hydrogen sulfide is low, combustion can be performed in a steady state without introducing auxiliary fuel or air for burning the auxiliary fuel, and the purchase cost of the auxiliary fuel becomes unnecessary. In addition, the operating cost can be reduced by the amount that the power of the pump and the fan for feeding the auxiliary fuel and air is not required. In addition, since there is no need to supply auxiliary fuel and air for it, the flow rate of flue gas after combustion can be significantly reduced, the equipment capacity after the combustion process can be significantly reduced, and gas can be supplied after the combustion process. The operating costs of such fans and blowers can also be significantly reduced.

【0098】また、請求項2記載のガス精製方法では、
燃焼温度を1000℃以上に保持するようにしているの
で、前述したようにSO3の発生量がほぼ最低限に抑制さ
れ、燃焼工程以降の装置設備の耐食性を向上させる等の
特別な措置を施す必要がなくなり、この点においても設
備コストの低減が可能になるとともに、SO3による装置
部材の腐食といった不具合も信頼性高く防止される。
In the gas purification method according to the second aspect,
Since the combustion temperature is kept at 1000 ° C. or higher, the amount of SO 3 generated is suppressed to a minimum as described above, and special measures such as improving the corrosion resistance of the equipment after the combustion step are taken. This eliminates the necessity, and in this regard, it is possible to reduce the equipment cost, and it is also possible to reliably prevent problems such as corrosion of device members due to SO 3 .

【0099】次に、請求項3記載のガス精製設備では、
脱硫塔において生成ガス中の硫黄化合物が吸収液に吸収
除去されて、クリーンな精製ガスが得られる。そして、
再生塔において吸収した硫黄化合物を含む再生ガスが排
出され、この再生ガスが、蓄熱式熱交換燃焼炉により亜
硫酸ガスを含む排煙に転換され、さらに脱硫装置におい
てこの排煙中の亜硫酸ガスが吸収されて工業上極めて有
用な石膏が副生される。
Next, in the gas purifying facility according to the third aspect,
In the desulfurization tower, sulfur compounds in the product gas are absorbed and removed by the absorbing solution, and a clean purified gas is obtained. And
The regeneration gas containing the sulfur compounds absorbed in the regeneration tower is discharged, and the regeneration gas is converted into flue gas containing sulfur dioxide gas by a regenerative heat exchange combustion furnace, and the sulfur dioxide gas in the flue gas is absorbed in a desulfurization unit. As a result, gypsum which is extremely useful industrially is produced as a by-product.

【0100】ここで、前記蓄熱式熱交換燃焼炉として
は、燃焼室に並列状態に連通しそれぞれ蓄熱体が装填さ
れた複数の熱交換流路を備え、これら熱交換流路が燃焼
室に対する再生ガスの導入路又は燃焼後の排煙の排出路
として順次切換えられる構成が採用されている。
Here, the regenerative heat exchange combustion furnace has a plurality of heat exchange passages which are connected in parallel to the combustion chamber and each of which is provided with a heat storage body, and these heat exchange passages are used for regeneration of the combustion chamber. A configuration is adopted in which the gas is sequentially switched as a gas introduction path or a smoke exhaust path after combustion.

【0101】このため、いずれか特定の熱交換流路の蓄
熱体に排煙が接触して当該特定の蓄熱体が加熱されると
同時に、他の熱交換流路の蓄熱体に燃焼前の再生ガスが
接触してこの再生ガスが加熱される動作が、順次熱交換
流路及び蓄熱体を切換えて連続的に実行されることにな
り、蓄熱体を媒体として燃焼後の排煙から回収した熱で
燃焼前の再生ガスが加熱される。
Therefore, the exhaust gas comes into contact with the heat storage material in any one of the heat exchange passages to heat the specific heat storage material, and at the same time, the heat storage material in the other heat exchange flow passage is regenerated before combustion. The operation in which the regeneration gas is heated by contact with the gas is continuously executed by sequentially switching the heat exchange flow path and the heat storage, and the heat recovered from the exhaust gas after combustion using the heat storage as a medium. Heats the regenerated gas before combustion.

【0102】これにより、熱媒体である蓄熱体の加熱と
冷却(熱回収)が独立して行なわれるため、熱媒体であ
る蓄熱体の僅か150℃位の温度変化幅の範囲におい
て、蓄熱体と熱交換するガスの入口と出口の間の温度差
を700℃程度に格段に大きくできる。このため、熱効
率が格段に高くなり、定常状態においては、LPG等の
補助燃料及びそのための空気を投入することなく、高温
での燃焼が連続的に実現できる。したがって、やはり前
述の燃焼炉に関する問題点が解消され、設備コスト及び
運転コストの点で格段に有利になる。
As a result, heating and cooling (heat recovery) of the heat storage medium as the heat medium are performed independently, so that the heat storage medium and the heat storage medium can be separated within a temperature variation range of only about 150 ° C. The temperature difference between the inlet and the outlet of the heat exchange gas can be significantly increased to about 700 ° C. For this reason, the thermal efficiency is remarkably increased, and in a steady state, high-temperature combustion can be continuously realized without supplying auxiliary fuel such as LPG and air therefor. Therefore, the above-mentioned problem relating to the combustion furnace is solved, and the equipment cost and the operation cost are significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一例であるガス精製設備のガス洗浄部
の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a gas cleaning unit of a gas purification facility as an example of the present invention.

【図2】同設備における脱硫再生部の構成を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a desulfurization regeneration unit in the same equipment.

【図3】同設備における燃焼冷却部の構成を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a combustion cooling unit in the facility.

【図4】同設備における石膏回収部の構成を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a gypsum collecting unit in the same equipment.

【図5】同設備における排水処理部の構成を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a wastewater treatment section in the facility.

【図6】同設備の燃焼炉の詳細構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a detailed configuration of a combustion furnace of the facility.

【図7】同設備の燃焼炉の動作を示す図である。FIG. 7 is a view showing the operation of the combustion furnace of the facility.

【図8】硫化水素の燃焼により発生する亜硫酸ガスの濃
度と燃焼温度との相関関係を示すデータの一例を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of data indicating a correlation between the concentration of sulfurous acid gas generated by the combustion of hydrogen sulfide and the combustion temperature.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 脱硫塔 22 再生塔 52 燃焼炉(蓄熱式熱交換燃焼炉) 121 燃焼室 122 蓄熱体 123a,123b,123c 熱交換流路 A1〜A5 生成ガス C1 吸収液(硫黄化合物吸収用) E1,E2 再生ガス E3,E4 排煙 H1 吸収剤スラリ(亜硫酸ガス吸収用) DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 Desulfurization tower 22 Regeneration tower 52 Combustion furnace (storage type heat exchange combustion furnace) 121 Combustion chamber 122 Heat storage body 123a, 123b, 123c Heat exchange flow path A1-A5 Product gas C1 Absorbent (for absorption of sulfur compounds) E1, E2 regeneration Gas E3, E4 Flue gas H1 Absorbent slurry (for absorbing sulfurous acid gas)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本城 新太郎 広島県広島市西区観音新町四丁目6番22号 三菱重工業株式会社広島研究所内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Shintaro Honjo 4-6-122 Kannonshinmachi, Nishi-ku, Hiroshima-shi, Hiroshima Inside the Hiroshima Research Laboratory, Mitsubishi Heavy Industries, Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 石炭や石油のガス化によって得られる生
成ガスを精製するガス精製方法であって、 前記生成ガスを硫黄化合物の吸収液と気液接触させるこ
とにより前記生成ガス中に含まれる硫黄化合物を吸収除
去する脱硫工程と、この脱硫工程で前記硫黄化合物を吸
収した吸収液に熱を加えて硫黄化合物を含む再生ガスを
排出する再生工程と、この再生工程で生じた再生ガスを
燃焼させて亜硫酸ガスを含む排煙に転換させる燃焼工程
と、この燃焼工程で生じた排煙中の亜硫酸ガスを湿式石
灰石膏法により吸収して石膏を副生する石膏回収工程と
よりなり、 前記燃焼工程を行なう燃焼室に対して複数の蓄熱体を設
け、これら蓄熱体のうちいずれか特定の蓄熱体に前記排
煙を接触させて当該特定の蓄熱体を加熱すると同時に、
他の蓄熱体に燃焼前の前記再生ガスを接触させて前記再
生ガスを加熱する操作を、順次蓄熱体を切換えて連続的
に実行することにより、前記蓄熱体を媒体として前記排
煙から回収した熱で前記再生ガスを加熱しつつ前記燃焼
工程を行なうことを特徴とする請求項1記載のガス精製
方法。
1. A gas refining method for purifying a product gas obtained by gasification of coal or petroleum, wherein said product gas is brought into gas-liquid contact with an absorbing solution of a sulfur compound to thereby remove sulfur contained in said product gas. A desulfurization step of absorbing and removing the compound, a regeneration step of applying heat to the absorbing solution having absorbed the sulfur compound in the desulfurization step to discharge a regeneration gas containing the sulfur compound, and burning the regeneration gas generated in the regeneration step A combustion step of converting the gas into flue gas containing sulfurous acid gas, and a gypsum recovery step of absorbing the sulfurous acid gas in the flue gas generated in the combustion step by a wet lime gypsum method to produce gypsum. Provide a plurality of heat storage for the combustion chamber to perform, at the same time heating the specific heat storage by contacting the exhaust gas to any one of these heat storage,
The operation of heating the regenerating gas by contacting the regenerating gas before combustion with another regenerator is sequentially performed by switching the regenerator sequentially, thereby recovering the regenerator as a medium from the flue gas. 2. The gas purification method according to claim 1, wherein the combustion step is performed while heating the regeneration gas with heat.
【請求項2】 前記燃焼工程における再生ガスの燃焼温
度を1000℃以上としたことを特徴とする請求項1記
載のガス精製方法。
2. The gas purification method according to claim 1, wherein the combustion temperature of the regeneration gas in the combustion step is set to 1000 ° C. or higher.
【請求項3】 石炭や石油のガス化によって得られる生
成ガスを精製するガス精製設備であって、 前記生成ガスを硫黄化合物の吸収液と気液接触させるこ
とにより前記生成ガス中に含まれる硫黄化合物を吸収除
去する脱硫塔と、この脱硫塔で硫黄化合物を吸収した吸
収液に熱を加えて硫黄化合物を含む再生ガスを排出する
再生塔と、この再生塔で生じた再生ガスを燃焼させて亜
硫酸ガスを含む排煙に転換させる蓄熱式熱交換燃焼炉
と、この蓄熱式熱交換燃焼炉で生じた排煙中の亜硫酸ガ
スを湿式石灰石膏法により吸収して石膏を副生する脱硫
装置とを備え、 前記蓄熱式熱交換燃焼炉が、燃焼室と、この燃焼室に並
列状態に連通しそれぞれ蓄熱体が装填された複数の熱交
換流路とより構成され、前記熱交換流路が前記燃焼室に
対する前記再生ガスの導入路又は前記排煙の排出路とし
て順次切換えられる構成としたことを特徴とするガス精
製設備。
3. A gas refining facility for purifying a product gas obtained by gasification of coal or petroleum, wherein said product gas is brought into gas-liquid contact with a sulfur compound absorbing solution to contain sulfur contained in said product gas. A desulfurization tower that absorbs and removes the compound, a regeneration tower that applies heat to the absorbing solution that has absorbed the sulfur compound in the desulfurization tower to discharge a regeneration gas containing the sulfur compound, and burns the regeneration gas generated in the regeneration tower. A regenerative heat exchange combustion furnace that converts to flue gas containing sulfurous acid gas, and a desulfurization device that absorbs sulfurous acid gas in the flue gas generated in the regenerative heat exchange combustion furnace by wet lime gypsum to produce gypsum as a by-product The regenerative heat exchange combustion furnace comprises: a combustion chamber; and a plurality of heat exchange flow paths that are connected to the combustion chamber in a parallel state and are each loaded with a heat storage body. The regeneration gas for a combustion chamber Introducing path or sequentially switched are configured and the possible gas purification equipment, wherein the discharge path of the flue gas.
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